Какие существуют типы вакцины от COVID-19? (источник: WHO)
Глобальная пандемия коронавируса обусловила развитие вакцин с рекордной скоростью. В конце 2020 года разрабатывалось более 200 вакцин-кандидатов, как минимум 52 из которых были потенциальными кандидатами, в том числе и для испытания на людях.
Перед тем, как вакцины-кандидаты признаются эффективными и безопасными для использования, они оцениваются и испытываются в научных лабораториях. К опытам на людях допускаются примерно 7 вакцин из 100, и лишь каждая пятая вакцина успешно проходит испытания на людях. Чем большее число вакцин находится в разработке, тем больше эффективных и безопасных для человека вакцин будет создано в итоге. Почему эти вакцины содержат коронавирус?
Существуют разные типы вакцины:
- Инактивированная вакцина – в вакцине используется инактивированная форма (это означает, что данная вакцина не содержит живых возбудителей болезни) вируса или бактерии (или очень похожего на них микроорганизма), вызывающей заболевание. Такой подход используется, например, в случае вакцинации против гриппа и полиомиелита.
- Живая ослабленная вакцина – в такой вакцине используется живая, но ослабленная, версия вируса. Данная технология применяется, например, в вакцине от кори, свинки, краснухи и ветряной оспы. Такие вакцины могут быть неприемлемы для людей с иммунодефицитом.
- Вирусная векторная вакцина – при применении данного метода в клетки с помощью безопасного для человека вирусного вектора (генетического материала вируса) вводятся белки, которые обуславливают иммунную реакцию, но не вызывают заболевания. Используемый в вакцине вирусный вектор работает как безопасная транспортировочная платформа. Такая технология применяется, например, в вакцине от вируса Эбола.
- Использование субъединицы вируса в вакцине – в вакцине используется специфическая субъединица вируса, которую способна распознать иммунная система человека. В качестве субъединицы может использоваться находящийся в структуре вируса белок или молекула сахара. Данный метод используется, например, в случае вакцины от коклюша, столбняка и дифтерии.
- Генетический подход – в вакцине используется участок структуры нуклеиновой кислоты, передающий организму информацию, исходя из которой кодируется определенный белок. Вакцина действует в соответствии с принципом работы клеток, при котором ДНК превращается в информационную РНК (англ. messenger RNA), или мРНК, и синтезируется белок, необходимый для нормальной работы организма. С помощью нуклеиновой кислоты клеткам передаются определенные установки, в соответствии с которыми организм начинает производить определенный белок, активирующий иммунную систему. В качестве нуклеиновой кислоты может использоваться ДНК или мРНК.
Цели вакцинации от коронавируса (источник: Инфочас для работников образования)
COVID-19 – это новый вирус, к которому люди не имеют антител. В 95–99% случаев это заболевание протекает легко или со средней тяжестью, в 1–5% случаев заболевания являются тяжелыми. Тяжело переносят заболевание, как правило, люди старше 70 лет; также они более подвержены риску возникновения постоянных расстройств здоровья вследствие этого заболевания. Однако никто не застрахован от тяжелой формы вирусного заболевания.
Цель вакцинации от COVID-19 состоит, прежде всего, в предупреждении тяжелой формы заболевания. Благодаря вакцинации уменьшаются серьезные последствия заболевания и нагрузка на больницы. Все зарегистрированные вакцины очень эффективны в предупреждении тяжелой инфекции COVID-19 (таблица 1), и после их применения в организме наблюдается высокая концентрация антител вне зависимости от возраста.
При заболевании COVID-19 антитела возникают у более чем 90% людей. Они остаются в организме на 6–8 месяцев (об этом свидетельствует в том числе и исследование, проведенное в Эстонии), поэтому вакцинацию можно пройти через шесть месяцев после заболевания. Но в любом случае следует соблюдать правила предупреждения заражения (например, пользоваться средствами индивидуальной защиты), даже если вы уже переболели или прошли вакцинацию. Пока не известно, в какой мере вакцинированные люди являются переносчиками и распространителями вируса.
Таблица 1. Сравнение вакцин
AstraZeneca/Oxford | Moderna | Pfizer/BioNTech | |
Эффективность в предупреждении легкой и средней форм COVID-19 | 60% | 94% | 95% |
Эффективность в предупреждении тяжелого протекания COVID-19 | 100% | 100% | 75% |
Эффективность в случае лиц старше 65 лет | мало данных | примерно 60% | 94,7% |
Антитела остаются в организме более чем на 100 дней | да | да | да |
Как работает вакцина AstraZeneca?
Вакцина AstraZeneca подготавливает организм к самостоятельной борьбе с COVID-19. Эта вакцина основана на векторной вакцине, которая, по сути, используется уже с 1990 года (по тому же принципу работают вакцина от энцефалита и вакцина от вируса Эбола).
В вакцине используется другой, безопасный для человека вирус, который модифицирован таким образом, что в нем содержится ген, необходимый для синтезирования шиповидного белка SARS-CoV-2. Шиповидный белок – это молекула на поверхности вируса, которая помогает вирусу проникать в клетки тела человека.
Ген, транспортируемый в клетки через вакцину, позволяет синтезировать шиповидный белок SARS-CoV-2, который иммунная система человека способна распознать. Иммунная система начинает производить антитела и специфические Т-клетки, которые при последующем контакте с вирусом способны его уничтожить.
Более подробную информацию и вопросы о вакцине AstraZeneca можно найти на сайте Департамента лекарственных средств и в блоге Министерства социальных дел.
Как работают вакцины Pfizer/BioNTech и Moderna?
Вакцина Moderna стимулирует естественный иммунитет тела. Вакцина работает по генетическому принципу, в случае которого в организм вводится информационная РНК, или мРНК. С помощью мРНК клеткам передаются установки по синтезированию шиповидного белка вируса. Организм человека реагирует на шиповидный белок, активируя выработку антител иммунной системы. При контакте с вирусом иммунная система помогает бороться с ним и предотвратить заболевание COVID-19.
Более подробную информацию о вакцинах и других лекарственных средствах можно найти на сайте Департамента лекарственных средств.
Разработка вакцин (источник: ВОЗ)
Вакцины содержат ослабленную или инактивированную форму патогена, вызывающего заболевание, небольшую часть этого патогена либо информацию о формировании его части. В вакцину добавляются компоненты, обеспечивающие ее безопасность и эффективность. Каждая вакцина имеет определенную цель. Перед применением вакцин все их компоненты должны пройти различные тесты для подтверждения их безопасности. Специфические компоненты вакцин обеспечивают действие вакцин в отношении определенных возбудителей болезней, но основные компоненты вакцин используются уже на протяжении десятилетий.
Основные компоненты вакцин:
- антиген – все вакцины содержат активный компонент, или антиген, вызывающий в организме иммунный ответ. Это может быть и установка, в соответствии с которой в организме создается активный компонент. Антигеном может быть ослабленный или инактивированный патоген или его небольшая часть, например белок или молекула сахара;
- консерванты – они необходимы для того, чтобы вакцина не портилась после открытия ампулы в том случае, если содержимое одной ампулы используется для вакцинации более чем одного человека. Некоторые вакцины не содержат консервантов, поскольку они выпускаются в ампулах, содержащих только одну дозу. Самый распространенный консервант – это 2-феноксиэтанол, который используется в различных вакцинах и других продуктах уже многие годы. Их токсичность для человеческого организма очень низка;3. стабилизаторы – они предотвращают возникновение химических реакций, чтобы компоненты находящейся в ампуле вакцины не склеивались. Стабилизаторами могут быть молекулы сахара, аминокислоты, желатин и белки;
- поверхностно-активные вещества – они обеспечивают, чтобы содержащиеся в вакцине компоненты оставались смешанными. Они предотвращают образование осадка и сгустков в жидких компонентах. Поверхностно-активные вещества используются, в частности, в различных пищевых продуктах, например, в мороженом;
- остаточные вещества – они присутствуют в вакцинах в очень маленьком количестве и попадают в вакцины в ходе их производства. В зависимости от конкретного производства это могут быть яичные белки, антибиотики или дрожжевые грибы. Количество остатков в вакцине настолько мало, что оно измеряется в частицах на миллион или миллиард;
- раствор – это жидкость, в которой вакцина растворяется для обеспечения ее правильной концентрации. Чаще всего для этого используется стерильная вода;
- вспомогательное вещество – некоторые вакцины содержат вспомогательные вещества для улучшения иммунного ответа на вакцину. В качестве вспомогательного вещества может использоваться небольшое количество соли алюминия. Практика показала, что такая соль не вызывает проблем со здоровьем. Также соль алюминия регулярно используется, например, в напитках и продуктах питания.
Как разрабатываются вакцины? (источник: ВОЗ)
Большинство вакцин используется уже на протяжении десятков лет и была введена миллионам людей. Как и все лекарственные средства, вакцины должны пройти ряд тестов и клинических исследований прежде, чем они будут признаны безопасными для использования и добавлены в график вакцинации.
Все разрабатываемые вакцины сначала проходят скрининговые исследования и оценки, в ходе которых определяется, какой антиген необходимо использовать для вызывания иммунного ответа. Этот процесс предшествует клиническим исследованиям. Первые испытания проводятся в лабораторных условиях. Безопасность вакцин доказывается сначала в ходе опытов на животных. В случае успешных опытов вакцина тестируется на людях в ходе трех фаз клинических исследований:
- Фаза 1. Вакцина вводится небольшому числу добровольцев для того, чтобы убедиться в ее безопасности и возникновении иммунного ответа. Опыты проводятся, как правило, на молодых и здоровых людях.
- Фаза 2. Вакцина вводится нескольким сотням добровольцев для того, чтобы оценить ее безопасность и возникновение иммунного ответа. Добровольцы имеют схожие характеристики (возраст и пол) и входят в целевую группу, для которой предназначена вакцина.
- Фаза 3. Вакцина вводится тысячам добровольцев, состояние которых сравнивается с состоянием группы людей, которым не была введена вакцина. Так определяется эффективность вакцины в случае большого числа людей. В большинстве случаев испытания проводятся в нескольких странах, чтобы убедиться в том, что влияние вакцины в разных популяциях одинаково.
После успешного проведения клинических исследований необходимо проанализировать эффективность вакцины и регулирование в интересах здоровья людей. Стандарты по части безопасности и эффективности вакцин очень высоки.
Вакцина от коронавируса была разработана с рекордной скоростью. Быстрая разработка была возможна благодаря большому опыту в производстве вакцин и знаниям, приобретенным в ходе прежних разработок. Производители вакцин и ученые использовали уже готовые системы производства, которые были использованы в случае вакцин против других заболеваний. Также ученые и производители постоянно занимаются разработкой новых методов.
Каким образом стала возможна разработка вакцины от коронавируса с рекордной скоростью? (источник: Европейское агентство лекарственных средств):
Глобальная пандемия заставила ученых и разработчиков напрячься для разработки вакцины от коронавируса. Во всем мире огромное количество ресурсов и времени было направлено на поиск эффективных решений.
- Временной горизонт – обширные знания людей со всего мира направляются на разработку вакцины.
2. Ресурсы – при разработке вакцины от коронавируса одновременно используется большое количество различных ресурсов.
3. Диалог – при разработке вакцины от COVID-19 идет постоянный диалог между разработчиками и группой экспертов, предусматривающей необходимое регулирование.
4. Производство – предприятия увеличивают свою производственную мощность еще до выдачи лицензии на продажу вакцины. Так обеспечиваются более быстрое производство и более скорая выдача заказчикам.