Ад5 и ад26 что это
Новосибирские ученые развенчали все мифы о вакцинах от коронавируса
Новосибирские ученые ответили на самые популярные вопросы о вакцине от коронавируса. Они развенчали мифы, которые тиражируют ковидотрицатели и антипрививочники.
«Наука в Сибири» задала новосибирским ученым самые популярные вопросы о вакцинации. На них ответили завлабораторией биотехнологии факультета естественных наук Новосибирского госуниверситета Сергей Нетёсов, научный сотрудник лаборатории биотехнологии ФЕН НГУ и научный сотрудник университета Миннесоты в США Маргарита Романенко, старший научный сотрудник Института молекулярной и клеточной биологии Сибирского отделения РАН Сергей Кулемзин и научный сотрудник Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН Сергей Седых.
Тайга.инфо перепечатывает материал коллег.
Почему мы так легко доверяем вакцине «Спутник V», которая разработана очень быстро и ещё не прошла полного цикла клинических испытаний?
Сергей Седых: Пандемия коронавирусной инфекции показала, что даже в XXI веке нет других способов контролировать вирусную инфекцию кроме карантина, вакцины и лекарств. Про карантин и масочный режим, в принципе, всё понятно. Разработка лекарственного препарата обычно занимает 5—10 лет. Начинается все с подбора органического вещества с предположительно терапевтическими свойствами. Далее идет стадия доклинических исследований, в которой анализируют токсичность, безопасность, терапевтический эффект сначала на культурах клеток, потом — на модельных животных. Затем три фазы клинических исследований. Все это очень долго и дорого, но это цена за безопасность и эффективность.
Разработать новый противовирусный препарат в течение одного года просто невозможно и не факт, что он будет эффективен против мутирующих штаммов вируса. Внести какое-то изменение в молекулу — значить начать новый цикл исследований. Поэтому закономерно, что разработчики новых вакцин в 2020 году оказались более востребованными.
С вакцинами от коронавирусной инфекции мы увидели, что платформенные решения (при которых вакцины против разных заболеваний создаются по единому принципу — Прим. ред.) — мРНК вакцины, аденовирусные, где используются технологии рекомбинантных ДНК, — самые перспективные. Они позволяют сделать новый продукт быстро и эффективно.
Более того, именно платформенность и возможность в течение нескольких дней немного изменить ген, кодирующий белок, и через пару месяцев получить новую версию вакцины с новым антигеном позволяют таким решениям эффективно бороться с новыми штаммами. Вакцина от гриппа каждый год содержит антигены новых штаммов вируса. Возможно, то же придётся делать и для вакцин против новой коронавирусной инфекции.
Коронавирусы были известны вирусологам очень давно. Относительно недавно два вируса SARS и MERS вызывали эпидемии, конечно, не такие масштабные, как SARS-CoV-2. Ученые были хорошо подготовлены, чтобы быстро сделать вакцины «нового поколения». Хотя нельзя сказать, что мРНК вакцины или аденовирусные вакцины — это последнее слово в вакцинологии, работы с этими платформами ведутся уже десятилетия.
Вакцина Гам-КОВИД-Вак («Спутник V») разработана очень быстро именно благодаря ее платформенности. В Национальном исследовательском центре эпидемиологии и микробиологии имени уже были сделаны прототипы вакцин на основе аденовирусов 5 и 26 типа, в них просто заменили один ген на ген S-белка SARS-CoV-2 и получили работающий продукт. В условиях «военного времени» не было возможности пройти полный цикл клинических исследований. Тем не менее, результаты были опубликованы в престижном журнале Lancet. Повторю, что работоспособность и безопасность этой аденовирусной конструкции давно доказана.
Отложенные побочные эффекты «Спутника V» не изучены, так как ещё не прошло достаточно времени. Какие побочные эффекты бывают у векторных вакцин?
Сергей Седых: До середины 2020 года ни одна из аденовирусных вакцин не была разрешена для использования, хотя потенциал применения аденовирусов для генной терапии был показан еще в 1990-е годы. В основном в качестве векторов берут аденовирусы человека 5 и 26 серотипа («Спутник V» и «Johnson & Johnson»), в вакцине «AstraZeneca» использован аденовирус шимпанзе.
Аденовирусы человека могут вызывать ОРВИ, гастроэнтериты, конъюнктивит и другие инфекции. Однако вирус, используемый в вакцине, не способен к репликации в клетках человека. Он не содержит фрагментов генома, необходимых для размножения (эти гены есть в культуре клеток, в которых его нарабатывают). Зато после вакцинации в организме человека работает ген S-белка, встроенный в аденовирус. В результате синтезируется белок, необходимый для выработки нейтрализующих антител и защиты от коронавируса.
Природные аденовирусы размножаются в верхних дыхательных путях и кишечнике. Вакцинация проводится путем инъекции в мышцу, в которой аденовирус размножаться в принципе не способен. Таким образом, вирус, используемый в вакцине, не может вызывать ОРВИ и кишечные расстройства.
Но даже введение в мышцу вызывает у некоторых людей достаточно выраженную реакцию (сильную головную боль, температуру, слабость в течение нескольких дней). Пока трудно сказать, сказывается ли она положительно на иммунном ответе и выработке антител. Мы видели хорошие титры антител и у тех доноров крови, которые тяжело перенесли вакцинацию, и у тех, кто «почти ничего не заметил».
Надо сказать, что мРНК-вакцины (к которым относятся «Pfizer» и «Moderna») представляют собой матрицу для синтеза белка в липидной оболочке, то есть похожи на вирус только отдаленно. Хотя мРНК-вакцины не содержат на своей поверхности вирусных белков, они тоже часто вызывают у вакцинированных повышение температуры и плохое самочувствие. Есть мнение, что наработка антител в организме в принципе должна сопровождаться такой реакцией.
Сказать, что никаких отдаленных побочных эффектов у векторных вакцин нет и точно быть не может, на сегодняшний день нельзя. Однако такие способы иммунизации давно известны ученым и были достаточно подробно изучены, правда, в основном на лабораторных животных.
Получается, что мы все участвуем в большом эксперименте, но цена, которую мы за это платим, несопоставима с пользой. Известно, что среди тысяч пациентов ковидных отделений и палат интенсивной терапии единицы получили вакцину от коронавирусной инфекции. Вакцинация аденовирусными и мРНК-вакцинами уже спасла миллионы жизней и спасет еще больше, когда человечеству удастся справиться с пандемией. А это, как мы видим, невозможно без прививок.
Сергей Нетёсов: Все люди за свою жизнь неоднократно сталкиваются с десятками вирусов, включая коронавирусы четырех видов и аденовирусы самых разных серотипов, но мало кто задумывается о последствиях.
В вакцине Спутник V присутствуют дефектные рекомбинантные аденовирусы 26-го и 5-го серотипов, которые не могут размножаться в человеческих клетках. Таким образом, опасаться долговременных последствий не стоит, хотя для страховки эта вероятность на всякий случай изучается в рамках третьей фазы испытаний на добровольцах. Уточню, что она изучается, но не предполагается. Более чем у 70% людей старше 40 лет выявляются антитела к аденовирусу 5-го серотипа и к целому ряду других аденовирусов, которые они уже перенесли за свою жизнь.
Может ли вакцина (в частности, векторная) повлиять на геном и серьёзно изменить ДНК вакцинированного?
Маргарита Романенко: Краткий ответ: нет, не может. Никакая из тех, которые у нас сейчас есть. Мы не будем останавливаться на РНК-вакцинах «Pfizer» и «Moderna», потому что они в России не представлены, и сосредоточимся на аденовирусных, к которым относится и «Спутник V».
Надо сказать, что внести в клетку чужеродную ДНК не так-то просто. В клетке всё чётко упорядочено, и против чужой нуклеиновой кислоты предусмотрены специальные охранные меры. Поэтому некоторые семейства вирусов в ходе эволюции разработали специальные механизмы и белки, позволяющие разрезать человеческую хромосому, встроить туда свою ДНК и сшить. Самый яркий пример подобного вируса, это, конечно же, ВИЧ.
Аденовирусы по своей природе не могут встраиваться в ДНК человека, поскольку у них нет таких ферментов. В том числе поэтому они и были взяты в качестве основы для векторных вакцин. Прививка на основе аденовируса не может ни серьезно, ни слегка повлиять на ДНК, это абсолютно исключено. Работы с аденовирусами ведутся уже более 30 лет, их всесторонне изучили и применяют на людях уже более 20 лет. Учёные никогда не наблюдали их встройки в геном ни напрямую, ни по косвенным признакам.
Может ли вакцина повлиять на геном будущих детей (при условии, что они были зачаты через несколько месяцев или лет после неё)?
Маргарита Романенко: Чтобы повлиять на будущих детей, нужно чтобы какая-то чужая ДНК выстроилась в яйцеклетки или сперматозоиды.
Этого с вакцинами не происходит. Во-первых, потому что ДНК аденовируса не может встраиваться в наш геном ни в каких клетках. Во-вторых, аденовирусы попросту не доходят ни до семенников, ни до яичников, поскольку их нахождение ограничено только местом введения вакцины. Это мышцы и соседний лимфатический узел, в котором будет производиться вся последующая иммунологическая работа. Именно там сидят многие наши иммунные клетки. Поэтому при вакцинации вирус или его части доставляются туда, чтобы лимфоциты узнали патоген и выработали против него защиту.
Теоретически, при внутримышечной инъекции небольшая часть вируса может попадать в кровь. Но у человека, как и у всех млекопитающих, эволюция давно разработала специальную систему для избавления от всего лишнего в кровотоке. Эта система называется ретикулоэндотелиальной. В неё входят макрофаги, расположенные в разных органах, — они выхватывают из крови различные патогены и быстро их «переваривают», блокируя дальнейшее распространение. Особенно много таких клеток в печени, есть они и в селезенке, легких, других органах.
Даже введенный внутривенно, аденовирус не оказывает на организм никакого негативного воздействия. Так, существует специализированное лечение онкологии, основанное на внутривенном введении вируса. По всему миру тысячи человек получили инъекции больших доз аденовируса, но никаких опасных последствий учёные не обнаружили. Здесь захват клетками-чистильщиками только мешал терапевтическому эффекту.
Не важно — до или после зачатия сделана вакцина, это никак не повлияет на будущих детей. Если вы поставили прививку и обнаружили, что беременны, не стоит переживать и делать аборт. Наоборот, нужно радоваться, что теперь коронавирус если и угрожает вам, то только в легкой форме.
Может ли вакцина вызвать бесплодие?
Маргарита Романенко: Чтобы что-то приводило к бесплодию, оно должно поражать семенники или яичники. Например, есть респираторный вирус, вызывающий паротит (свинку). Он действительно влияет на эпителий семенников, что приводит к мужскому бесплодию.
Недавно я видела исследования, в которых показано, что, похоже, в семенниках может размножаться и коронавирус. Поэтому если вы боитесь бесплодия, то скорее стоит опасаться коронавируса, чем вакцины.
Вакцина не размножается в половых органах, не умеет встраиваться в геном, не влияет ни на какие системы организма таким образом, чтобы это вызывало бесплодие. Не затрагивает она и гормональную систему. Ведь чтобы воздействовать на последнюю, нужно, чтобы вирус поразил какие-то клетки, отключение которых потом повлечёт за собой гормональную перестройку у женщины или физическое повреждение половых клеток.
Даже дикие не модифицированные аденовирусы никогда не приводят к бесплодию. А вакцинный штамм сделан таким образом, что он вообще не способен размножаться в клетках человека. Аденовирус не поражает никакие из клеток, которые хоть как-то могли бы повлиять на зачатие, ни в женском, ни в мужском организме.
Может ли на компоненты вакцины внезапно развиться сильная аллергия?
Сергей Седых: Аллергия, как правило, развивается при повторной встрече с аллергеном. Известно, что лицам с выраженной аллергией на куриный белок, противопоказаны определенные вакцины от гриппа, клещевого энцефалита и некоторых других болезней. Если мы говорим о вакцинах против коронавирусной инфекции, такая реакция маловероятна.
Если у пациента после вакцинирования возникла сильная аллергическая реакция, ему противопоказано введение второго компонента. Например, если такое произошло после введения «Спутника V», лучше продолжить вакцинацию КовиВаком, в таком случае подобная реакция менее вероятна.
Стоит ли вакцинироваться аллергикам? Этот вопрос лучше задать квалифицированному лечащему врачу, но давайте подумаем, хорошо ли аллергику переболеть COVID-19? Это же справедливо для лиц с хроническими заболеваниями, беременных и кормящих женщин. Сегодня мы видим, что в России и других странах спектр лиц, которым рекомендована вакцинация, значительно расширен (по сравнению с тем, что было в начале 2021 года). Осторожное использование вакцины «Спутник V» в группах риска показало ее безопасность.
Тем не менее, вакцина действительно новая, нельзя исключить, что мы чего-то не знаем про нее. И именно поэтому всем вакцинированным рекомендуют 30 минут не покидать пункт вакцинации, чтобы врачи смогли оказать квалифицированную помощь, если вдруг что-то пойдет не так.
Насколько безопасна вакцина для пожилых людей? Ведь в первые дни после прививки возможны достаточно сильные побочные эффекты.
Сергей Кулемзин: Исследования показывают, что чем старше человек, тем легче переносится иммунизация вакцинами против SARS-CoV-2 на основе аденовирусных векторов (к таким относится «Спутник V»). У людей старшей возрастной группы побочных эффектов чаще всего нет никаких. Естественно, риски остаются, однако пользы несравнимо больше, особенно для пожилых людей.
Почему у некоторых людей после вакцинации не нарабатываются антитела (возможно ли такое, или это ошибка тестов на антитела)? Всегда ли антитела вырабатываются после болезни?
Сергей Кулемзин: Описаны нечастые случаи, когда заболевание COVID-19 или иммунизация не вызывает выработку антител. Это не ошибка тестов, а особенность формирования иммунного ответа для конкретного человека. Иногда у таких людей может присутствовать специфический Т-клеточный ответ, то есть они в какой-то степени будут защищены от инфекции.
Сейчас нет клинических рекомендаций для людей, у которых вакцинация не привела к индукции антител. Однако уже есть сообщения, что иммунизация по схеме: первая инъекция векторной; вторая — мРНК вакциной, приводит к очень хорошему иммунному ответу. Возможно в ближайшей перспективе иммунизация разными типами вакцин будет распространена для достижения наилучших результатов.
Почему некоторые люди заболевают коронавирусом после вакцинации? Значит ли это, что вакцина нерабочая?
Сергей Кулемзин: Эффективность наиболее распространенной в России вакцины «Спутник V» была исследована в обширных испытаниях и составляет более 91%. Это значит, что некоторые люди все-таки могут заболеть после вакцинации, однако вероятность этого для вакцинированных сильно ниже, чем для не привитых. Более того, если привитый человек заразится, болезнь чаще всего протекает в легкой форме.
Появляющиеся варианты вируса SARS-CoV-2 (в том числе индийский вариант) несколько отличаются от Уханьского штамма, S-белок которого был взят за основу для разработки большинства вакцин. В связи с этим, вероятнее всего, эффективность имеющихся прививок против новых вариантов будет снижена, однако иммунная система привитых людей все равно в значительной степени готова к борьбе с мутантным вирусом.
Существует мнение, что второй компонент «Спутника V» переносится тяжелее. Правда ли это?
Сергей Нетёсов: Второй компонент «Спутника V» основан на аденовирусе 5-го серотипа (Ад5), который встречается среди аденовирусных ОРВИ наиболее часто. Люди чаще всего инфицируются им уже в первые годы жизни. В китайской провинции Цинхай, например, 70% детей с 10 лет и старше имеют к нему антитела, да и в других странах цифры похожие.
Разумеется, в случае заражения Ад5 никто не делает диагностику, потому что это легкое ОРЗ (острое респираторное заболевание). Поэтому тяжелая реакция на вторую прививку Спутником встречается крайне редко. Все поствакцинальные реакции и побочные эффекты указаны в инструкции по применению вакцины «Спутник V», которую легко найти на обще-фармацевтических сайтах, например, здесь.
Может ли привитый человек быть заразным для окружающих?
Сергей Нетёсов: Это не исключено в том случае, если он заразится коронавирусом после прививки. Сама прививка не содержит коронавируса. Поэтому привитый человек, сам не зараженный коронавирусом, не может заразить других людей. Тем более, что оба компонента вакцины «Спутник V» не могут размножаться в человеческом организме. Дело в том, что у содержащихся в вакцине аденовирусов 26-го и 5-го серотипов убрана часть генов, которые ответственны за размножение в нормальных клетках человека. Не исключено, что заразившийся коронавирусом после прививки человек может выделять вирус, но это количество будет незначительным.
Люди опасаются отложенных эффектов вакцины. А насколько изучены отложенные эффекты самого коронавируса?
Сергей Нетёсов: Отложенные эффекты от заболевания самого коронавируса изучаются. Однако, он циркулирует всего лишь полтора года, поэтому мы можем основываться только на данном периоде. Уже отмечены такие возможные осложнения, как головная боль в течение нескольких месяцев после перенесенной инфекции, ослабевание умственных способностей, астения — слабость в мышцах, и другие. Это наблюдается не у всех переболевших, но у многих, и у некоторых эти эффекты продолжаются долго и проходят в тяжелых формах. И, конечно же, они намного более серьезные, чем кратковременные побочные эффекты от вакцины.
Вакцина Спутник-5. Как она вызывает иммунитет?
На эту статью, опубликованную на сайте https://pikabu.ru/ мне дали ссылку мои друзья, зная, что я живо интересуюсь этой темой.
Как устроена вакцина Спутник-5 и как она вызывает иммунитет к COVID-19?
Я молекулярный биолог и достаточно давно работаю с векторами. Поэтому я решил рассказать как устроена Ad5 и Ad26 (Ad 2/6) двухкомпонентная векторная вакцина от COVID-19 (Спутник-5). Официальной информации по вакцине достаточно мало, кроме того, что она векторная и двухкомпонетная, что для большинства людей мало что проясняет. Для начала разберёмся что же такое вектор АД он же Ad он же AAV вектором является аденовирус (или адено-ассоцированный вирус, что сути не меняет). Аденовирусов в природе существует множество, практически все многоклеточные организмы от человека до простейших имеют аденовирусы которые могут заражать их клетки. У людей аденовирусы вызывают респираторные и кишечные заболевания, Вы скорее всего с ними сталкивались.
Причем тут аденовирусы?
Всё дело в том, что генетический код аденовируса изучен и его можно модифицировать, например взять код который кодирует некий белок (белок может быть любым, медузы, змеи, насекомого, полностью синтетический), главное знать его генетический код. Вставим этот код в правильное место в коде вируса, чтобы не нарушить целостность синтаксиса (программисты меня поймут). Код вируса, это генетическая программа достаточно короткая и простая (по сравнению с многоклеточными организмами или тем более человеком) и каждый белок и, соответственно, функция вируса закодирована в генетическом коде. Теперь когда клетки заражаются таким таким генно-модифицированным аденовирусом они производят белок который мы закодировали. Мы так же не хотим, чтобы наш модифицированный аденовирус самостоятельно размножался, так как при этом он может взывать заболевание сам по себе, а так же может мутировать с непредсказуемыми последствиями, поэтому мы благоразумно вырежем участок кода, ответственный за размножение вируса. Такой модифицированный вирус называется вектором, он заражает клетки и производит в этих клетках нужный нам протеин, это называется трансдукция.
(A) Сетчатка мыши трансдукция контрольным вектором. (B) Сетчатка мыши трансдукция вектором с протеином А. Протеин А (красный сигнал), контрокрашивание ядер DAPI.
Например, на этой иллюстрации я собрал вектор на основе АД 5 (тот же самый что и в первом компоненте Спутник-5, Вы ведь уже догадались, что цифра 5 в названии вакцины, это от сборки на АД 5?) и ввёл сборку в глаза двух мышей 1 микролитр около 1×10^8 копий вектора, (А) одной мыши я ввёл пустой вектор без кода протеина А (это контрольный эксперимент), второй (B) с кодом протеина А.
После 5 недель ожидания я извлёк глаза у мышей и попытался обнаружить протеин А в сетчатке с помощью флуоресцентных антител к протеину А. Ядра клеток окрашены DAPI (вещество которые при соединении с ДНК светится в ультрафиолете).
Как видите, в сетчатке мыши которой ввели пуcтой вектор сигнал отсутствует и только ДНК в ядрах светится синим, в то же время, мышь которой ввели вектор с кодом протеина А демонстрирует красное свечение в множестве клеток, что указывает, что протеин А в них присутствует, такой метод исследования называется иммунофлуоресцентный анализ или МФА.
Производство протеина сохраняется пока живы клетки, зачастую несколько месяцев и даже лет. Клетки вектор не убивает, так как у него отсутствует функция размножения. Над разными версиями векторов работают множество лабораторий, обычно их можно приобрести готовыми к рекомбинации (сборке) с кодом нужного белка.
На этой фотография зелёный флуоресцентный протен (GFP) с помощью вектора ввели в глаз мыши, а затем выполнили гистологические срезы (глаз поместили в криогель, заморозили и выполнили тончайшие срезы, пригодные для наблюдения под микроскопом). Зелёные клетки сетчатки заражены вектором, производят GFP и светятся зелёным.
Это одна из первых научных статей о доставке и трансдукции протеина в сетчатке глаза. (Yang и соавторы. https://jvi.asm.org/content/76/15/7651)
Кстати код протеина GFP выделен из медузы Aequorea victoria и за это в 2008 году группе учёных совершивших это открытие была присуждена Нобелевская премия по химии, но это совсем другая история.
Какое это имеет отношение к вакцине от COVID-19?
Когда человек заражается COVID-19 в его клетках формируются копии COVID-19 вируса, на них реагирует иммунная система и производит антитела, которые в сочетании с другими клетками иммунной системы в конечном счёте уничтожают вирус и человек поправляется.
Человек переболевший COVID-19 сохраняет иммунитет к повторному заражению некоторое время. Его кровь содержит антитела и может быть использована в лечебных целях у других заболевших. Проблема в том, что производство антител достаточно медленный процесс, зачастую иммунная система просто не успевает и человек погибает от COVID-19 инфекции раньше, чем производство антител набирает обороты (количество антител называется титром).
Когда вы болели обычным Гриппом (Influenza) основные симптомы сохраняются около недели иногда и дольше пока иммунная система распознает белки вируса и отрабатывает производство антител до достаточного для выздоровления титра. Для разных заболеваний этот процесс занимает разное время.
Помните протеин А, который я произвёл в клетках мыши и потом окрасил антителами?
Как эти антитела к протеину А получили?
Кролику ввели протеин А, его иммунная система отреагировала на присутствие чужеродного протеина А и затем из сыворотки крови кролика эти антитела отфильтровали, смешали с красным флуоресцентным красителем (примерно тем же как в маркерах для обводки текста) и таким образом я смог получить снимок. Собственно технически кролика вакцинировали протеином А. Есть и другие способы производства антител, но это выходит за рамки этой статьи.
Если человеку ввести белки COVID-19 (но не сам вирус COVID-19), у него появится иммунитет и он не заболеет
Иммунная система хорошо распознает вирусные белки, следовательно, если выделить белки COVID-19 и ввести человеку, то у него разовьётся иммунитет.
Выделять чистый белок вируса в больших количествах (так, чтобы его не повредить и он сохранил свои свойства для иммунной реакции) достаточно сложный и дорогой процесс, а вакцины нужно много.
Гораздо проще ввести код протеинов COVID-19 в аденовирусный вектор, и клетки человека,
заражённые (трансдуцированные) вектором, сами произведут нужный протеин на который отреагирует иммунная система.
При соответствующем оборудовании и клетках векторы копируются легко и дёшево в больших количествах.
Другой важный момент, векторы производят белок в трансдукцированных клетках на протяжении всей жизни клетки, месяцы, иногда годы после трансдукции, таким образом способствуя длительному сохранению иммунитета.
Авторы вакцины сообщают о стойком иммунитете длительностью более года.
Какой именно протеин закодирован в векторах АД 5 и АД 26 вакцины Спутник-5
Взгляните на эту фотографию COVID-19, сделанную электронным микроскопом (вирус невозможно увидеть в световой микроскоп, поскольку он меньше длинны волны света). Однако электроны намного меньше вируса и позволяют получать изображения отдельных вирусов и их структуры.
На фотографии (А) вы видите, что поверхность вируса COVID-19 (круглые объекты похожие на картофелины), усеяна пиками (Spike) (B, C, D) этот белок помогает вирусу COVID-19 прикрепляться к клеткам и заражать их.
Многие коронавирусы имеют такие пики, собственно поэтому их именно так и назвали из-за внешнего вида на электронной фотографии.
Из прошлых исследований коронавирусов, включая тяжёлый острый респираторный синдром (SARS) мы уже знаем, что эти пики вызывают наиболее активное выделение антител и собственно разработка вакцины для SARS так же была основана на основе белков пик, к сожалению, структура белков SARS и COVID-19 немного отличается, поэтому вакцина от SARS не эффективна против COVID-19.
На английском языке всё очень хорошо и понятно о молекулярной структуре spike protein изложено вот в этой статье, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7151553/.
(A) Сканирующая электронная фотография COVID-19. (B) Увеличенный фрагмент снимка А. (С) Увеличенная контрастность и размеры отдельной пики (spike). (D) Трехмерная модель структуры Spike protein. https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.03.02.972927v1
Вирус COVID-19 вырастили в культуре клеток, выделили вирусную РНК и считали генетический код COVID-19 с помощью РНК сиквенса.
Затем в коде выделили фрагмент отвечающий за производства протеинов пик. Вписали фрагмент этого кода в аденовирусный вектор.
Теперь при введении человеку вектора в его клетках будут производится фрагменты пик COVID-19. Обратите внимание только один протеин, и то не целиком, а только иммунопродуцирующий
фрагмент, полноценный вирус COVID-19 при этом никак собраться не может, так как генетическому коду для его сборки просто неоткуда взяться.
Поэтому заболеть COVID-19 через аденовирусный вектор невозможно.
Теперь у нас есть человек, в клетках которого, производятся белок пик COVID-19, его иммунная система распознаёт присутствие чужеродного белка пик и начинает производство антител без заболевания.
Почему вакцина двухкомпонентная?
АД 5 более подвержен воздействию иммунной системы, потому, что помимо антител к протеинам пик, так же вырабатываются антитела с самому АД 5. Поэтому после первичного иммунного ответа спустя 3-5 недель вводится второй компонент, тот же самый код пик COVID-19 в упаковке АД 26, этот вектор меньше подвержен воздействию иммунной системы и производит большее количество протеинов пик.
К тому же после взаимодействия с протеинами пик доставленных вектором АД 5 уровень антител уже существует, и иммунный ответ будет более быстрым и стойким (многие вакцины например от Гепатита Б двух или трёхкомпонентные и так же построены на векторах).
В результате мы получили иммунитет к COVID-19.
Если теперь уже настоящий COVID-19 попадёт в иммунизированный организм, к протеинам пик COVID-19 немедленно присоединятся антитела которые сформировались против синтетического протеина пик (они идентичные) иммунные клетки уничтожат вирус помеченный антителами и вы никогда не поймёте, что несколько часов в вашем теле присутствовал COVID-19. Это и является иммунитетом.
Если это так просто, почему вакцина появилась только сейчас?
Просто это в теории. Требуются длительные эксперименты, чтобы собрать рабочий вектор, убедится что вектор производит нужные белки. В ответ на инъекцию вектора производятся антитела у лабораторных животных. Затем заразить лабораторных животных COVID-19 и убедится что у них развился иммунитет. Произвести исследования на предмет каких либо осложнений у животных. Затем провести эксперименты на добровольцах и убедится в безопасности сборки, всё это требует времени и ресурсов.
Насколько это безопасно?
В целом безопасно, как я уже писал выше абсолютно невозможно заболеть COVID-19 получив векторную вакцину, просто потому, что она содержит единственный протеин пик и то, его фрагмент, полному вирусу собраться неоткуда.
Заболеть аденовирусной инфекцией тоже невозможно, так как участки кода, ответственные за копирование аденовируса в АД 5 и АД 26 отсутствуют.
С аденовирусами ваш организм за свою жизнь сталкивался множество раз. Возможно кратковременное повышение температуры после введения вакцины, как реакцию организма на присутствие АД 5 или АД 26. Если вы раньше болели аденовирусной инфекцией краткое повышение температуры можно ожидать уже от АД 5. Если нет, то скорее всего повышение температуры будет иметь место после инъекции АД 26, так как начальная иммунизация АД 5 уже произошла.
Наличие крайне малого количества фрагмента протеина пик в вашем организме никакого вреда не несёт.
Если COVID-19 в будущем мутирует означает ли, что вакцина перестанет от него защищать?
Да, Вы правы. Если такая мутация произойдет, то потребуется разработка новой вакцины. Собственно COVID-19 мутирует постоянно, однако эти изменения незначительны с иммунологической точки зрения.
Потребуется фундаментальное изменение структуры вируса, что происходит редко и такие мутации не всегда жизнеспособны. Например, потеря или значительное изменение структуры протеинов пик, так же вероятно, уменьшит и способность вируса к заражению, так как пики используются для прикрепления вируса к клеткам.
На сегодняшний день протеин пик идентичен для всех на известных серотипов (мутаций) COVID-19.
Насколько было оправданно внедрить векторную вакцину сразу после стадии клинических испытаний II (несколько сотен добровольцев) без полномасштабных клинических исследований стадии III (несколько тысяч)?
В США для борьбы с COVID-19 правительством был досрочно одобрен к применению у больных COVID-19 препарат chloroquine, эффективность которого в отношении COVID-19 не была достоверно доказана и впоследствии исследования подтвердили, его низкую эффективность, поэтому препарат был отозван и более при COVID-19 не применяется).
В то же время Спутник-5 достоверно взывает иммунный ответ и устойчивость к заражению COVID-19, что было подтверждено на стадии I и II клинических испытаний. Работа над клиническими исследованиями стадии III уже проводится, но вакцина, вероятно, будет доступна населению РФ до завершения стадии III.
Как биолог, в целом я считаю такое решение оправданным риском.
По своей архитектуре вакцина сравнительно безопасна, АД 5 и АД 26 используются в научной работе, генной терапии и во множестве других вакцин по всему миру. По сути 90% кода вакцины это давно проверенный код векторов АД 5 и АД 26 с включением фрагмента протеина пик по которому была проведена серьёзная научная работа.
В то же время существует опасное заболевание COVID-19 которое уже унесло жизни миллионов человек по всему миру и каждый день эта цифра увеличивается. Скорейшая вакцинация населения страны и прекращение эпидемии имеет так же крайне важный социально-экономический аспект.
Стоит ли вакцинироваться от COVID-19 вакциной Спутник-5?
Решение получить вакцину от COVID-19 или нет, остаётся за вами, я бы только хотел, чтобы это было осознанное решение, с пониманием, что это такое и какие биологические процессы произойдут в вашем организме после введения Спутник-5. Я надеюсь, что эта статья помогла вам.
Примечание
Если после прочтения материала вам все равно ничего не понятно, пожалуйста ознакомьтесь с упрощённым переводом материала от @Zerokko на Пикабушный язык #comment_177412091