Лонгрид
Микробиолог рассказал, как создается вакцина от COVID
Вопрос о том, когда наступит конец пандемии и когда будет создана вакцина или другое средство от нового коронавируса, сегодня волнует весь мир. И в Уфе есть ученые, которые могут ответить на данный вопрос. Об этом - наша беседа с заведующим кафедрой микробиологии и вирусологии БГМУ, доктором медицинских наук, профессором Марселем Туйгуновым. Он также работал заместителем директора по науке Департамента науки и технологий завода «Иммунопрепарат».
- Вирус - организм, состоящий из одной цепочки ДНК или РНК (в случае коронавируса - РНК), белковой оболочки-капсиды и поверхностных белков - антигенов, против которых организм вырабатывает антитела. У коронавируса есть еще липидная оболочка, то есть жировая (которую хорошо растворяют антисептики с содержанием спирта). Проще некуда! - говорит Марсель Маратович. - Проще - только прионы (белки с аномальной структурой, не содержащие ДНК, вызывающие «коровье бешенство» и другие опасные заболевания). Вирусы даже не считаются живыми: они описываются как «организмы на краю жизни» и вне других живых клеток существуют относительно недолго. И эти простейшие микроорганизмы не раз ставили на колени весь мир. Тем более что они мутируют гораздо чаще, чем бактерии.
Как известно, в 2002 году, тоже в Китае, появился SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome, «тяжелый острый респираторный синдром» с летальностью 9,6%). Это был мутировавший коронавирус, с которым человечество было знакомо и ранее, но раньше он поражал только верхние дыхательные пути. В 2003 году мир познакомился с «птичьим гриппом» (H5N1), в 2009-м - со «свиным гриппом» (H1N1), в 2012-м возник MERS («ближневосточный респираторный синдром» с летальностью 34,4%, также вызванный коронавирусом), в 2013-м - небольшая вспышка нового птичьего гриппа (H7N9). И вот теперь - COVID-2019, или SARS-CoV-2.
- Поэтому ученые предсказывают, что опасные мутации вирусов, которые поражают дыхательные пути, будут появляться и дальше, с определенной периодичностью. Но мы должны как-то бороться с этой опасностью! Китай уже заявил о создании экспериментальной вакцины…
- Мне в это поверить сложно. На ее создание нужно намного больше времени. Во-первых, вирус, передаваясь от человека к человеку и из страны в страну, продолжает сильно мутировать. Недаром его геном прочитали и в Китае, и в России - и геномы оказались неодинаковыми, и в других странах этим тоже занимаются. Так что «поймать» те участки РНК, те подтипы вируса, вакцина на основе которых гарантированно защитит от меняющегося COVID, сложно. Во-вторых, когда на «Иммунопрепарате» создают вакцину от гриппа на следующий эпидсезон, процесс длится с февраля по июль.
Для создания вакцины смешивают три серотипа гриппа: А1, А2 и В. Таким образом, в вакцине будут присутствовать шесть антигенов, на которые у человека выработается иммунный ответ. И если мы угадали хотя бы с одним антигеном, человек не заболеет либо заболеет в легкой форме. В отечественные вакцины также добавляют иммуномодуляторы, плюс консерванты - и вакцину можно разливать по шприцам. Повторяю, это случается только в июле - итого требуется минимум шесть месяцев.
- Пик заражения прогнозировался в республике на май-июнь…
С другой стороны, возможно, что для окончания пандемии примерно 50% населения все-таки должны переболеть.
Но в 90-х годах науку перестали финансировать, постепенно завод утратил научные подразделения. Однако иммунобиологическое предприятие, одно из крупнейших в стране - наукоемкое, это не производство бетона и арматуры. Сейчас науку на предприятии хотят возродить. Научный сотрудник, как говорил знаменитый микробиолог академик Олег Валерьевич Бухарин, - штучный товар. Может быть, из 1000 студентов один, два или три смогут стать настоящими учеными, первооткрывателями новых подходов. Если они будут знать, что их труд востребован и достойно оплачивается.
Екатерина КЛИМОВИЧ.
- Вирус - организм, состоящий из одной цепочки ДНК или РНК (в случае коронавируса - РНК), белковой оболочки-капсиды и поверхностных белков - антигенов, против которых организм вырабатывает антитела. У коронавируса есть еще липидная оболочка, то есть жировая (которую хорошо растворяют антисептики с содержанием спирта). Проще некуда! - говорит Марсель Маратович. - Проще - только прионы (белки с аномальной структурой, не содержащие ДНК, вызывающие «коровье бешенство» и другие опасные заболевания). Вирусы даже не считаются живыми: они описываются как «организмы на краю жизни» и вне других живых клеток существуют относительно недолго. И эти простейшие микроорганизмы не раз ставили на колени весь мир. Тем более что они мутируют гораздо чаще, чем бактерии.
Как известно, в 2002 году, тоже в Китае, появился SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome, «тяжелый острый респираторный синдром» с летальностью 9,6%). Это был мутировавший коронавирус, с которым человечество было знакомо и ранее, но раньше он поражал только верхние дыхательные пути. В 2003 году мир познакомился с «птичьим гриппом» (H5N1), в 2009-м - со «свиным гриппом» (H1N1), в 2012-м возник MERS («ближневосточный респираторный синдром» с летальностью 34,4%, также вызванный коронавирусом), в 2013-м - небольшая вспышка нового птичьего гриппа (H7N9). И вот теперь - COVID-2019, или SARS-CoV-2.
- Поэтому ученые предсказывают, что опасные мутации вирусов, которые поражают дыхательные пути, будут появляться и дальше, с определенной периодичностью. Но мы должны как-то бороться с этой опасностью! Китай уже заявил о создании экспериментальной вакцины…
- Мне в это поверить сложно. На ее создание нужно намного больше времени. Во-первых, вирус, передаваясь от человека к человеку и из страны в страну, продолжает сильно мутировать. Недаром его геном прочитали и в Китае, и в России - и геномы оказались неодинаковыми, и в других странах этим тоже занимаются. Так что «поймать» те участки РНК, те подтипы вируса, вакцина на основе которых гарантированно защитит от меняющегося COVID, сложно. Во-вторых, когда на «Иммунопрепарате» создают вакцину от гриппа на следующий эпидсезон, процесс длится с февраля по июль.
- Расскажите, как производят вакцины от гриппа.
- Почти в каждой стране и во многих точках России существуют специальные лаборатории, связанные с Всемирной организацией здравоохранения. Они ежегодно выявляют, какие штаммы циркулируют в этих регионах. Затем, используя статистические данные и математические методы, ВОЗ определяет, какие штаммы вируса возникнут в следующий эпидсезон. В Институте биотехнологий в Великобритании готовятся производственные штаммы вируса. По поверхностным антигенам (гемагглютинин - H и нейраминидаза - N) они делятся на несколько серотипов: например, птичий грипп был H5N1, свиной - H1N1. Итак, выделяют три разных серотипа. Путем манипуляций с генами их делают менее заразными (иначе заболеют все, кто работает над вакциной) и отправляют в страны, производящие вакцину. В том числе в Россию - в НИИ гриппа им. Смородинцева в Петербурге, а он передает их нам и другим предприятиям.
Получив штаммы, «Иммунопрепарат» культивирует культуры вируса в куриных эмбрионах - их заражают при помощи специального аппарата, лотки помещают в термальную комнату. Вирус размножается в эмбрионах от 48 до 72 часов. (Все это - о вирусе гриппа, сколько времени нужно на размножение коронавируса, мы пока не знаем.) Если за последние 24 часа ситуация особо не меняется, из эмбрионов извлекают вируссодержащую аллантоисную жидкость, собирают в специальные стерильные емкости. Концентрация микроорганизмов получается высокая, но как их извлечь? В емкости запускают формализованные куриные эритроциты - на их поверхностях тут же абсорбируются вирусы, а сами эритроциты уничтожаются. Затем их обрабатывают детергентами, и от вирусов остаются только чистые антигены.
Новосибирский государственный научный центр «Вектор» тоже может создавать производственные штаммы вирусов. А вот задача просчитать, какие штаммы будут актуальны в следующим году, перед ним давно не ставилась.
- Итак, хотя над созданием вакцины от коронавируса работают ученые нескольких стран, она появится не завтра. В этой ситуации немецкие медики предложили согражданам вакцинироваться от пневмококка: ведь вслед за COVID-19 организм поражают бактерии…
- Да, это может иметь смысл. При размножении вируса эпителиальный слой во рту, носоглотке разрушается, и эти полости начинают колонизировать бактерии. И опасные осложнения возникают во многом из-за бактериальных инфекций. В составе Pneumo-23 присутствуют 23 различных респираторных микроорганизма, и после ее применения ваш организм будет готов бороться с ними. В республике есть специальные центры вакцинации. Но нужно иметь в виду, что иммунный ответ формируется в течение 10 дней после введения вакцины. Если за это время не подхватите коронавирус. Ну а потом, если заразитесь, болезнь скорее всего будет протекать в более легкой форме.
- Большинство вирусов, вызывающих ОРВИ, чувствительны к ультрафиолету. Поэтому я надеюсь, что к лету распространение уменьшится или сойдет на нет. Думаю, что и в Ухане эпидемия прекратилась не только благодаря строгим мерам изоляции, но и потому, что стало больше солнца.
- Но COVID-19 неплохо себя чувствует и в жарких странах…
- Возможно, он адаптируется. В разных странах - разные мутации.
- И все-таки, раз опасные вирусы будут появляться регулярно, люди надеются на появление новых эффективных препаратов. Возможно ли это?
- Конечно. Сейчас, как видите, мы (и не только мы) начинаем что-то изобретать, когда эпидемия уже началась. А ведь можно работать на опережение. Если государство и бизнес будут поддерживать науку, если появится должное финансирование. Высокая патогенность «птичьего гриппа» H5N1 (смертность - 52,8%) были предсказаны. Тогда уфимским вирусологам дали производственный штамм, и мы сделали вакцину, но… к тому моменту в ней уже не было надобности.
Вспомним, что «Иммунопрепарат» начинался с небольшой научной (бактериологической) лаборатории. В 1905 году она была преобразована в Пастеровскую прививочную станцию (они открывались по всей стране для спасения людей от бешенства). В 1943 году станция превратилась в Уфимский институт эпидемиологии и микробиологии им. М.И. Мечникова. Параллельно с развитием науки развивалось производство - исследования получали практическое применение: людей спасали от оспы, холеры, брюшного тифа, дизентерии, стрептококка.
Екатерина КЛИМОВИЧ.