Ученые пытаются научить иммунитет распознавать не конкретный коронавирус, а его общие черты. Именно это может стать основой вакцин против будущих пандемий.
Ученые из Великобритании представили результаты первого клинического испытания экспериментальной вакцины pEVAC-PS, созданной с помощью искусственного интеллекта для защиты не только от известных вариантов SARS-CoV-2, но и от целого семейства родственных коронавирусов. Это один из первых шагов к так называемой универсальной коронавирусной вакцине.
Главный вывод исследования оказался одновременно обнадеживающим и отрезвляющим. Вакцина показала хорошую безопасность, однако иммунный ответ оказался умеренным. Тем не менее работа демонстрирует, что сама концепция может работать. А значит, ученые постепенно переходят от борьбы с очередным вариантом вируса к попытке подготовиться к следующей пандемии еще до ее появления.
 |
| Ученые пытаются научить иммунитет распознавать общие черты целого семейства коронавирусов, а не отдельный вирус. |
Почему ученые больше не хотят догонять вирус
Пандемия COVID-19 показала слабое место современной вакцинологии.
Каждый раз, когда появляется новый вариант вируса, разработчикам приходится обновлять вакцины, запускать производство и организовывать поставки. К моменту массового применения вирус зачастую уже успевает измениться снова.
Именно поэтому многие исследовательские группы во всем мире начали искать другой подход.
Вместо того чтобы преследовать постоянно меняющиеся варианты, можно попытаться найти участки вируса, которые почти не меняются от штамма к штамму и сохраняются даже у родственных коронавирусов животных.
Если иммунная система научится распознавать такие консервативные элементы, защита может работать гораздо шире и дольше.
Именно эту задачу решала команда разработчиков pEVAC-PS.
Как искусственный интеллект участвовал в создании вакцины
Самая необычная часть проекта связана не с клиническим исследованием, а с этапом разработки.
Для создания антигена использовалась платформа DIOSynVax, которая анализирует огромные библиотеки коронавирусных белков и ищет общие структуры, встречающиеся у разных представителей семейства Sarbecovirus. В эту группу входят SARS-CoV-1, SARS-CoV-2 и многочисленные коронавирусы летучих мышей, которые потенциально способны перейти к человеку.
Если упростить, система пытается ответить на вопрос:
«Какие элементы вируса настолько важны, что он не может позволить себе их сильно изменить?»
Именно такие элементы и становятся мишенью для будущей вакцины.
Получившийся белок не является копией какого-либо конкретного вируса. Это своего рода синтетическая конструкция, собранная из наиболее перспективных и устойчивых участков разных коронавирусов.
Что проверяли в исследовании
Испытание было исследованием первой фазы.
Главная задача на этом этапе — не доказать эффективность, а убедиться в безопасности.
В исследование включили 39 здоровых добровольцев в возрасте от 18 до 50 лет, которые ранее уже получили две или три дозы вакцин против COVID-19. Участники получили две дозы pEVAC-PS с интервалом 28 дней.
Интересно, что вакцина вводилась без иглы.
Для доставки использовалась система PharmaJet Tropis, которая под высоким давлением вводит препарат непосредственно в кожу. Такой подход потенциально может облегчить массовую вакцинацию и уменьшить зависимость от одноразовых шприцев.
Самое unexpected: вакцина оказалась не мРНК, а ДНК-вакциной
После успеха мРНК-вакцин многие воспринимают их как единственное будущее отрасли.
Однако pEVAC-PS относится к другому классу — ДНК-вакцинам.
У таких препаратов есть важное преимущество: они значительно стабильнее при хранении и транспортировке. Им не требуются сверхнизкие температуры, которые создавали логистические сложности во время пандемии COVID-19.
Для глобального здравоохранения это критически важно.
Особенно для стран с ограниченной инфраструктурой, где поддерживать сложную холодовую цепь трудно и дорого.
Однако существует и недостаток.
Чтобы ДНК-вакцина заработала, генетический материал должен попасть в ядро клетки. Для мРНК-вакцин этот этап не нужен. Поэтому ДНК-вакцины исторически демонстрировали более слабый иммунный ответ у человека.
Чтобы ДНК-вакцина заработала, генетический материал должен попасть в ядро клетки. Для мРНК-вакцин этот этап не нужен. Поэтому ДНК-вакцины исторически демонстрировали более слабый иммунный ответ у человека.
Именно здесь появляется главный вопрос: сможет ли новая технология преодолеть это ограничение?
Момент осознания: ученые искали не антитела, а правильные антитела
На первый взгляд результаты исследования выглядят не слишком впечатляющими.
Уровень антител после вакцинации вырос лишь умеренно. В большинстве групп исследователи не увидели выраженного увеличения защитных титров по сравнению с исходным уровнем.
Но здесь важно понимать цель проекта.
Разработчики не стремились создать еще одну вакцину против текущего COVID-19.
Они пытались направить иммунитет на особые участки вируса, которые сохраняются у многих коронавирусов одновременно.
Именно поэтому исследователи отдельно изучали, какие конкретно эпитопы распознают образовавшиеся антитела.
Результат оказался интересным.
После вакцинации иммунная система начала распознавать ряд консервативных областей рецептор-связывающего домена коронавирусов, включая участок, соответствующий известному защитному эпитопу S309. Этот эпитоп считается одной из наиболее перспективных мишеней для широконейтрализующих антител.
Проще говоря, количество антител выросло не сильно, но часть из них была направлена именно туда, куда ученые хотели их направить.
Почему это важно для следующей пандемии
История коронавирусов показывает, что SARS-CoV-2 почти наверняка не станет последним представителем своего семейства, который перейдет к человеку.
За последние два десятилетия мир столкнулся с SARS, MERS и COVID-19. При этом у летучих мышей обнаружены сотни родственных вирусов, часть которых теоретически способна использовать человеческий рецептор ACE2.
Сегодня система реагирует уже после появления нового патогена.
Концепция универсальной вакцины пытается изменить правила игры.
Идея состоит в том, чтобы заранее создать иммунную защиту против целого класса потенциально опасных вирусов.
Если такой подход удастся реализовать, время между появлением нового коронавируса и началом массовой защиты населения может сократиться с месяцев до дней.
Что пока мешает назвать это прорывом
Несмотря на громкие заголовки, сами авторы исследования очень осторожны в выводах.
Они прямо признают, что иммуногенность вакцины оказалась ограниченной.
Участники исследования уже имели сложную историю вакцинации и перенесенных инфекций, поэтому отделить влияние новой вакцины от существующего иммунитета было трудно. Кроме того, размеры групп были небольшими, а сравнения с уже существующими вакцинами не проводилось.
Поэтому говорить о создании универсальной защиты от коронавирусов пока рано.
На данном этапе речь идет скорее о подтверждении работоспособности концепции.
Следующая битва будет не за COVID-19
Самая интересная мысль этого исследования выходит далеко за пределы нынешней пандемии.
COVID-19 заставил мир научиться быстро создавать вакцины.
Следующая задача гораздо сложнее — научиться создавать их заранее.
Разработка pEVAC-PS показывает, что исследователи уже начинают переходить от реактивной модели к превентивной. Не ждать появления нового вируса, а заранее искать общие уязвимости целых семейств патогенов.
Возможно, именно такие проекты определят, насколько человечество будет готово к следующей пандемии.
Данная публикация предназначена для специалистов здравоохранения и участников фармрынка. Аналитические выводы редакции носят информационный характер и не являются призывом к самолечению или заменой очной консультации врача. При работе с лекарственными препаратами необходимо руководствоваться официальной инструкцией и мнением профильного специалиста. Полный текст дисклеймера.