Как устроены векторные вакцины

Вакцина содержит кусочек бактерии или вируса, от которого она защищает. Им может быть ген, белок или сразу весь микроорганизм, только убитый либо ослабленный. Благодаря этому наша иммунная система тренируется отражать атаки и при встрече с реальным патогеном даст отпор. Как именно будет упакована демоверсия вируса, зависит от технологии изготовления вакцины. Одна из них — векторы. Так собраны вакцины против ковида: российский «Спутник V», британская от AstraZeneca, китайская Ad5-nCoV, американская от Johnson & Johnson.

Убер для антигена

Векторные вакцины сделаны на основе других вирусов. Например, аденовирусов, вирусов кори или гриппа. Они нужны как попутка до места действия.

При помощи генной инженерии вирус кастрируют — вырезают гены, ответственные за размножение. А на их место вставляют часть генетического материала вируса, против которого направлена вакцина. Вот это и есть вектор. Его задача — доставить ген в клетку хозяина.

«Спутник V» сделана на аденовирусной платформе. Обычно аденовирусы вызывают легкие ОРВИ. Для вакцины их лишили генов размножения, а взаимен нагрузили генами, которые кодируют S-белок «короны». Им коронавирус прикрепляется и проникает в клетку-хозяина. Кроме этого безвредного белка в вакцине ничего от коронавируса нет. В «Спутнике V» использованы два аденовируса — 5 и 26 типа. Это нужно, чтобы усилить иммунный ответ.

Даниил Широков, руководитель научного отдела «Севергрупп Медицины»

Итак, клетка, встретившая векторный вирус, выпячивает S-белок на своей мембране, чтобы похвастаться другим, что она скрафтила в своем гараже. Клетки иммунной системы замечают, что S-белок не принадлежит организму. Одни вырабатывают уникальные антитела, которые запоминают S-белок, другие активируют еще больше иммунных клеток, чтобы бороться с тем, что похоже на инфекцию.

Иммунная система оттачивает тактику защиты и на всякий случай запоминает, как выглядит S-белок. Она сыграла в демоверсию, поэтому теперь знает, как противостоять заражению реальным коронавирусом. Благодаря вакцинации нам не нужно болеть по-настоящему, а сила иммунного ответа даже больше.

Дискомфорт после прививки — температура, боль в месте введения, симптомы гриппа — это доказательство того, что иммунная система достала шпаги и уже в разгаре обучения.

Аденовирусные платформы — быстро и недорого

В качестве вектора можно использовать разные вирусы. Почему для «Спутника V» и других вакцин выбрали аденовирусы?

Геном аденовирусов хорошо изучен, и генные вмешательства проводить просто даже в огромных масштабах. Причем ученые научились удалять большие части их генома и делать крупные вставки целевого генетического материала. К тому же у них обнаружены адъювантные свойства — способность усиливать и удлинять иммунную реакцию.

Вирусные векторы с 1970-х годов испытывают в качестве вакцин. Клинические испытания уже проводили на вирусе Эбола, Зика, гриппа, ВИЧ, а также в противоопухолевой терапии. Векторная вакцина на основе вируса везикулярного стоматита (VSV) помогла справиться со вспышками лихорадки Эбола. По данным ВОЗ, ее эффективность 97,5%.

У аденовирусных вакцин есть и минусы. Если организм человека уже встречался с векторными аденовирусами и имеет к ним антитела, его иммунные клетки быстро их засекут. Это снижает эффективность вакцинации. Чтобы этого избежать, в качестве вектора производители используют аденовирусы, которые либо не циркулируют среди людей, либо крайне редки. Например, в вакцине AstraZeneca в роли вектора выступает аденовирус шимпанзе (ChAdOx1).

Другой вариант — использовать два аденовирусных вектора. По такому пути пошли производители «Спутника V». Вакцина состоит из двух компонентов. Сначала вводят вектор из более редкого аденовируса 26 типа, а через 21 день аденовирус 5 типa. Помимо повышения эффективности вакцинации, такой способ может увеличивать и длительность защиты за счет усиленного производства антител и клеток памяти.

Согласно исследованию на почти двадцати тысячах добровольцев, эффективность «Спутника V» достигает 91,6%. Об эффективности, безопасности, способе производства всех популярных вакцин мы писали в материале «Всё о вакцинах от коронавируса, которые уже используют».