Вакцина против COVID‑19 — вакцина, вызывающая формирование приобретённого иммунитета против коронавирусной инфекции COVID-19, вызываемой коронавирусом SARS-CoV-2.
Россия первой в мире 11 августа 2020 года зарегистрировала вакцину от COVID-19, получившую название «Спутник V». Препарат разработан при поддержке Российского фонда прямых инвестиций (РФПИ) Национальным исследовательским центром эпидемиологии и микробиологии имени Н. Ф. Гамалеи. Начатая до начала пандемии COVID‑19 разработка вакцин против коронавирусных заболеваний, таких как тяжёлый острый респираторный синдром (SARS) и ближневосточный респираторный синдром (MERS), позволила сформировать знания о структуре и функции коронавирусов; эти знания позволили ускорить разработку различных вакцинных технологий в начале 2020 года.
По состоянию на 19 августа 2021 в число вакцин, одобренных Всемирной организацией здравоохранения для экстренного применения, вошли препараты Pfizer/BioNTech, Moderna, AstraZeneca, Johnson&Johnson, Sinopharm и Sinovac.
По состоянию на 20 августа 2021 года 112 вакцин-кандидатов находились на стадии клинических исследований, и 184 — на стадии доклинических исследований. Над 2 вакцинами-кандидатами работы были прекращены.
Многие страны внедрили планы поэтапной вакцинации населения. По этим планам приоритет отдаётся тем, кто подвержен наибольшему риску осложнений, например, пожилым людям и тем, кто подвержен высокому риску заражения и передачи, например, медицинским работникам.
Предыстория По состоянию на 2020 год уже были известны инфекции, вызываемые коронавирусами. У животных к этим инфекциям относятся заболевания, вызываемые у птиц , у собак , у кошек , у мышей коронавирусами мышей, у свиней, у телятЗелютков Ю. Г. Диагностика коронавирусной инфекции телят // М.: журнал «Ветеринарная наука — производству», 1990. Выпуск 28, с. 13-18., и т. д., немало коронавирусов и у разных видов рукокрылыхЩелканов М. Ю., Попова А. Ю., Дедков В. Г., Акимкин В. Г., Малеев В. В. История изучения и современная классификация коронавирусов (Nidovirales: Coronaviridae) / Научная статья, doi: 10.15789/2220-7619-H0I-1412 // М.: научный журнал «Инфекция и иммунитет», 2020. Том 10, № 2. ISSN 2220-7619. С. 221—246.Гильмутдинов Р. Я., Галиуллин А. К., Спиридонов Г. Н. Коронавирусные инфекции диких птиц / Научная статья, doi: 10.33632/1998-698Х.2020-6-57-67. Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н. Э. Баумана, Федеральный_центр_токсикологической,_радиационной_и_биологической_безопасности. // Казань: научный журнал «Ветеринарный врач», 2020. № 6. ISSN 1998-698X. С. 57-67..
К коронавирусным инфекциям, поражающим людей, относятся: COVID-19, вызываемый вирусом SARS-CoV-2, тяжёлый острый респираторный синдром (ТОРС), вызываемый вирусом SARS-CoV, и ближневосточный респираторный синдром (БВРС), вызываемый вирусом MERS-CoV. Кроме них, известны ещё коронавирусные инфекции у людей, вызываемых коронавирусами человека HCoV-229E, HCoV-NL63, HCoV-OC43, HCoV-HKU1.
Эффективных и безопасных вакцин против ТОРС и БВРС нет, есть только наработки. Против БВРС (возбудитель MERS-CoV) есть одна вакцина GLS-5300 на базе ДНК, прошедшая первую фазу клинических испытаний на людях, две вакцины на векторах аденовируса (ChAdOx1-MERS оксфордского университета и БВРС-ГамВак-Комби НИЦЭМ имени Гамалеи) и одна на векторе MVA MVA-MERS-S.
Разработка вакцины против COVID-19 Штаммы вируса SARS-CoV-2, вызывающего опасное инфекционное заболевание — COVID-19, впервые обнаружили в декабре 2019 года. Геном вируса первыми полностью расшифровали службы здравоохранения Китая, 10 января его сделали публично доступным. 20 января 2020 года в китайской провинции Гуандун была подтверждена передача вируса от человека к человеку. 30 января 2020 года в связи со вспышкой эпидемии ВОЗ объявила чрезвычайную ситуацию международного значения в области здравоохранения, а 28 февраля 2020 года ВОЗ повысила оценку рисков на глобальном уровне с высоких на очень высокие. 11 марта 2020 года эпидемия была признана заболеванием с признаками пандемии.
Многие организации используют опубликованные геномы для разработки возможных вакцин против SARS-CoV-2. На 18 марта 2020 в работе принимали участие около 35 компаний и академических учреждений, причём три из них получали поддержку от Коалиции за инновации в области обеспечения готовности к эпидемиям (CEPI), в том числе проекты биотехнологических компаний Moderna и Inovio Pharmaceuticals, а также Университета Квинсленда.
По состоянию на март 2020 года велось около 300 исследований. До 23 апреля 2020 года в список перспективных разработок ВОЗ были включены 83 препарата, из которых 77 находились на стадии доклинических исследований и шесть проходили клинические исследования на людях.
Первую вакцину от коронавируса Convidicea зарегистрировали в Китае для вакцинации военнослужащих, это произошло 25.06.2020. Первую общедоступную вакцину «Гам-КОВИД-Вак» (Спутник V) зарегистрировали в России 11.08.2020.
Сроки разработки
Типичная схема разработки и испытания вакцины в России состоит из множества этапов, причём этап производства вакцины и этап вакцинации протекают параллельно. От исследования вируса до производства вакцины по такой схеме может уйти от 10 до 15 лет.
Типичные этапы разработки и тестирования вакцин в России Базовыеисследования Базовые лабораторныеисследования возбудителя Выбор первоначальнойконструкции препаратадо 5 лет Доклиническиеисследования Испытанияна клеточныхкультурах(in vitro)Опыты на лабораторныхживотных (in vivo)до 2 лет Клинические испытанияна добровольцах Фаза I10 — 30человек до 2 летФаза II50 — 500человек до 3 летФаза III> 1000человекдо 4 лет Госконтроль,регистрация до 2 лет Массовоепроизводство Вакцинация Дальнейшиеисследования
Высокая распространённость заболевания, из-за которой различия между группами вакцины и плацебо в испытаниях начинают достаточно быстро проявляться, новые технологии, предыдущий опыт создания вакцин против родственных вирусов, быстрое реагирование регулирующих органов на данные об эффективности вакцин и международное сотрудничество позволяют производить вакцины намного быстрее. В этом случае процесс производства возможен уже на стадии клинических испытаний.
Технологическая платформа
Вакцины от COVID-19, над которыми работают учёные во всем мире, разрабатываются на разных технологических платформах, у каждой из которых есть преимущества и недостатки.
Инактивированные вакцины получают путём выращивания SARS-CoV-2 в культуре клеток, обычно на клетках Vero, с последующей химической инактивацией вируса. Их можно производить относительно легко, однако их выход может быть ограничен продуктивностью вируса в культуре клеток и потребностью в производственных мощностях с высоким уровнем биобезопасности. Эти вакцины обычно вводятся внутримышечно и могут содержать квасцы (гидроксид алюминия) или другие адъюванты. Поскольку весь вирус представлен иммунной системе, иммунный ответ, вероятно, будет нацелен не только на спайковый белок SARS-CoV-2, но также на матрикс, оболочку и нуклеопротеин. Примерами зарегистрированных инактивированных вакцин являются CoronaVac (Sinovac, Китай), Covaxin (Bharat Biotech, Индия), Sinopharm (Sinopharm/Институт биологических препаратов Уханя, Китай), КовиВак (Центр Чумакова, Россия), BBIBP-CorV (Sinopharm/Институт биологических препаратов Пекина, Китай). Живые аттенуированные вакцины получают путём создания генетически ослабленной версии вируса, которая реплицируется в ограниченной степени, не вызывая заболевания, но вызывая иммунный ответ, подобный тому, который вызывается естественной инфекцией. Ослабление может быть достигнуто путём адаптации вируса к неблагоприятным условиям (например, рост при более низкой температуре, рост в нечеловеческих клетках) или путём рациональной модификации вируса (например, деоптимизация кодонов или удаление генов, ответственных за противодействие распознаванию врождённого иммунитета). Важным преимуществом этих вакцин является то, что их можно вводить интраназально, после чего они вызывают иммунную реакцию слизистых оболочек верхних дыхательных путей — главных входных ворот вируса. Кроме того, поскольку вирус реплицируется у вакцинированного индивидуума, иммунный ответ, вероятно, будет воздействовать как на структурные, так и на неструктурные вирусные белки посредством антител и клеточных иммунных ответов. Однако к недостаткам этих вакцин относятся проблемы безопасности и необходимость модификации вируса, что требует много времени, если проводится традиционными методами, и техническая сложность, если используется обратная генетика. Примерами живой аттенуированной вакцины служат BCG vaccine (Мельбурнский университет/Университет Неймегена, Нидерланды/США/Австралия) и COVI-VAC (Codagenix/Институт сыворотки Индии, США/Индия), находящиеся на стадии клинических испытаний. Векторные, нереплицирующиеся (в том числе аденовирусные) представляют большую группу вакцин, находящихся в разработке. Такие вакцины обычно основаны на другом вирусе, который был сконструирован для экспрессии белка-шипа и был отключён от репликации in vivo из-за делеции частей его генома. Большинство этих подходов основаны на аденовирусных векторах (AdV), хотя также используются (MVA), векторы вируса парагриппа человека, вирус гриппа, аденоассоциированный вирус и вирус Сендай. Большинство этих векторов вводятся внутримышечно, проникают в клетки вакцинированного человека и затем экспрессируют спайковый белок, на который реагирует иммунная система хозяина. Эти подходы имеют много преимуществ. Нет необходимости иметь дело с живым SARS-CoV-2 во время производства, существует значительный опыт производства больших количеств некоторых из этих векторов (первичная буст-вакцина на основе Ad26-MVA против вируса Эбола создана много лет назад), и векторы демонстрируют хорошую стимуляцию ответов как В-клеток, так и Т-клеток. Недостатком является то, что некоторые из этих векторов поражаются и частично нейтрализуются уже существующим векторным иммунитетом. Этого можно избежать, используя типы векторов, которые либо редки у людей, либо происходят от вирусов животных, либо используя вирусы, которые сами по себе не вызывают особого иммунитета (например, аденоассоциированные вирусы). Кроме того, иммунитет к векторам может быть проблематичным при использовании схем прайм-буста, хотя этого можно избежать, используя праймирование одним вектором и бустирование другим вектором. Примерами зарегистрированных нереплицирующихся векторных вакцин являются Гам-КОВИД-Вак (Спутник V) (Центр Гамалеи, Россия), Convidicea (CanSino Biologics, Китай), AZD1222 (Oxford/AstraZeneca) (AstraZeneca/Оксфордский университет, Швеция/Великобритания), COVID-19 Vaccine Janssen (Johnson & Johnson, Нидерланды/США). Векторные, реплицирующиеся обычно происходят из аттенуированных или вакцинных штаммов вирусов, которые были сконструированы для экспрессии трансгена, в данном случае белка-шипа. В некоторых случаях также используются вирусы животных, которые не размножаются и не вызывают заболеваний у людей. Такой подход может привести к более устойчивой индукции иммунитета, поскольку вектор в некоторой степени распространяется у вакцинированного человека и часто также вызывает сильный врождённый иммунный ответ. Некоторые из этих векторов также можно вводить через поверхности слизистых оболочек, что может вызвать иммунный ответ. Как пример — вектор на основе вируса гриппа, разрабатываемый Пекинским институтом биологических продуктов. В настоящее время находится в разработке DelNS1-2019-nCoV-RBD-OPT1 (Университет Сямынь, Китай), зарегистрированные отсутствуют.