Вакцины нового поколения. Принцип работы

Сейчас редко встретишь человека, который не говорил бы о прививке от коронавируса. Кто-то ее уже сделал, может даже дважды, кто-то только собирается, а кто-то не только не собирается, но и активно выступает против подобного рода прививок. В чем же дело? Как решить для себя делать или не делать прививку? А если делать, то какую? Чем отличаются вакцины нового поколения от коронавируса друг от друга, да и вообще от прививок, привычных нам с детства? New Style попросил ответить на несколько вопросов УЛЬЯНУ БАШТАНОВУ – ученого, специалиста по клеточной физиологии Кембриджского университета. Ульяна закончила биологический факультет Московского государственного университета.

– Ульяна, очень многих людей сейчас волнует вопрос в чем разница между вакцинами от Ковид-19, предлагаемыми в разных странах?

– На данный момент главные вакцины, о которых можно говорить, это Pfizer, Moderna, Спутник, Oxford/AstraZeneca и Johnson & Johnson. Все перечисленные вакцины относятся к новому поколению вакцин. Они отличаются от привычных нам вакцин, всю жизнь разрабатываемых Институтом Пастера и Чумаковским центром в России, сделанных на основе убитого или ослабленного микроорганизма, бактерии или вируса. Об этих старых добрых вакцинах, мы сейчас не говорим.

 
– Чем же отличаются старые добрые вакцины от вакцин нового поколения?

– Подавляющее большинство вакцин нового поколения стали развиваться совсем недавно. Их отличие в том, что вводится не целый микроорганизм (убитый или ослабленный), а только его часть. Это сделано, чтобы минимизировать аллергический или аутоиммунный ответ – чем больше вы вводите в человека разных белков, а микроорганизмы и вирусы состоят из массы белков, тем вероятнее “зацепить” какую-то реакцию в самом человеке. Поэтому, все стремятся вакцину “почистить”, т.е. сделать ее на один какой-то белок. Все вакцины нового поколения сделаны на основе S-белка коронавируса, то есть того белка, который распознают наши клетки. Он сливается с рецептором на клетке – так называемым AСE2 рецептором, – и таким образом вирус входит в клетку.

– Что происходит, когда вирус или S-белок вируса входит в клетку?

– Вирус должен в этой клетке размножиться, произвести свои белки и оболочку, потом упаковать новые молекулы РНК в оболочку, выйти из клетки и пойти заражать другую клетку. Так было бы, если бы мы выстраивали целый вирус. Но поскольку в вакцинах нового поколения используется только S-белок, то он, просто проникает в клетку, некоторое время живет в ней и умирает. Но умирая, S-белок делится на определенное количество пептидов, которые выставляются на клеточной мембране, как на витрине, и на это реагирует наш иммунитет – он учится распознавать S-белок. Никакой другой вирусной белок он распознавать не будет.

Но этого достаточно, чтобы не допустить заражения человека вирусом. Поскольку именно данный S-белок важен для проникновения вируса в клетку, то если организм распознает его, то заражения не будет – наш иммунитет, наши антитела распознают S-белок и вирус не пройдет.

В этом и заключается основная схема, на которой построены все вакцины нового поколения от коронавируса. И разница между ними не в том, на что реагирует наш иммунитет, и не какой кусочек вируса, используется для этого, а как доставить S-белок в клетку.

– И какие есть варианты?

– Вариантов несколько. Можно взять другой вирус, про который мы знаем, что он хорошо встраивается в человека, из него сделать специальный вектор – то есть выкинуть из этого вируса всё-всё-всё кроме того, что нужно для встраивания его в клетку. Под этот, так называемый, аденовирусный вектор, поставить S-белок коронавируса и запустить его в клетку. Так сделаны вакцины Спутник и АстраЗенека.

вакцины нового поколения

 
– Это, как я понимаю, векторные вакцины?

– Совершенно верно. Для этого берется аденовирус, из него вырезаются все белки аденовируса, кроме тех, которые нужны для того, чтобы он смог войти в клетку. Аденовирусом при этом человек не заражается. Он нужен только как носитель, как ракета, которая, как в космос доставляет космонавта, если ваш космонавт S-белок.

Векторы бывают разные. В вакцине АстраЗенека используют вектор аденовируса шимпанзе. Почему они его взяли? Потому что аденовирусами люди болеют довольно много, и у них часто есть к ним иммунитет. А это значит – “ракета” в организм не проникнет. Увы. Иммунитет сразу его распознает. Но вирусами шимпанзе люди болеют очень редко. В Африке, конечно, можно встретить заражение аденовирусом шимпанзе, но ни в Америке, ни в Европе, ни в Азии люди аденовирусами шимпанзе не болеют. Поэтому у них нет к нему иммунитета, который сразу исторгнет эту “ракету”-вирус из себя.

А для вакцины Спутник взяли два вируса человека – аденовирус-26 и аденовирус-5. Люди часто болеют пятым и гораздо реже – двадцать шестым. Поэтому создали два вектора – первая доза вакцины делается на основе двадцать шестого аденовируса, а вторая – на основе пятого. В вакцине АстраЗенеке обе дозы одинаковые – вторая доза является как бы бустером (усилителем) первой.

– Чем они кардинально отличаются от вакцин Pfizer и Moderna?

– Pfizer и Moderna – совсем другие вакцины, в них нет вектора. Это РНК S-белка вируса, завернутый определенным образом в жирорастворимую оболочку, которой необходимо слиться с мембраной в клетке. РНК попадает прямо в клетку, и с нее сразу считывается S-белок и съедается клеткой. Затем она выставляет на мембране пептиды, которые распознаются организмом и вырабатываются антитела.

Если применить всю ту же космическую аналогию, то вакцины Pfizer и Moderna – это как космонавт в космосе в скафандре, а не в ракете, то есть в некой оболочке… Он менее защищен, в отличие от подобного сравнения для  векторной вакцины.

Векторная вакцина живет в организме примерно 3 дня. РНКовая вакцина, как Модерна и Пфайзер, живет в организме буквально несколько часов. РНК –  мало защищенная молекула и почти сразу распадается.

 

вакцины нового поколения
Ульяна Баштанова – ученый, закончила биологический факультет Московского государственного университета. Старший научный сотрудник Кембриджского университета. Занимается клеточной физиологии.
 
– Это как то влияет на продолжительность побочных эффектов при вакцинации? После прививки АстраЗенекой у меня как раз дня три были симптомы, схожие с гриппозными – температура, мышечные боли и т.д. Это совпадает с тем, сколько живет векторная вакцина в организме. Значит ли это, что реакция организма на вакцину Модерна или Пфайзер может проявиться буквально на несколько часов?

– Kогда у вас в организме, в мышце появляется S-белок коронавируса, на него возникает иммунный ответ – как при любой простуде, воспалительной реакции или введении чего-то чужеродного в организм, и могут проявиться симптомы, когда вас “ломает” – болят мышцы и кости, поднимается температура, появляется озноб. Это срабатывает классический неспецифический иммунитет. Реакция на РНК-вакцину немного короче, чем на векторную. После Пфайзера реакция может быть всего несколько часов, а после АстраЗенеки или Спутника – 2-3 дня.

– Это так начинают вырабатываться антитела?

Вы чувствуете только самую первую воспалительную фазу иммунитета. Антитела появятся позже, в течение трех недель. Выработку антител вы даже не почувствуете. В начале, примерно дней через 10, начнут вырабатываться IgM-антитела, а потом, недели через три, появятся IgG-антитела – это устойчивые, хорошие антитела к вирусу, на которые и делают все тесты. То, какой силы у вас была воспалительная фаза на вакцины нового поколения, ничего не говорит о том, сколько антител у вас выработается.

– Является ли наличие антител к коронавирусу гарантией того, что вы не заболеете?

– Антитела  не единственное, что защищает нас от коронавируса. Антитела –  это так называемый стерилизующий иммунитет, который предохраняет от болезни полностью. Но если вы все-таки заболеете, то Вам  помогут уже не антитела, а Т-клетки.  Вероятность заболеть даже при прививке есть, например, при контакте с высокой дозой вируса или его особенно заразной мутацией, или если выработанное количество антител на S-белок недостаточно, или эти антитела не нейтрализующие.

Но есть ещё Т-клеточный иммунитет, который сработает, если антитела не смогли Вас защитить. Очень важно на коронавирус выработать еще и специализированные Т-клетки. Т-клеточный иммунитет часто нуждается в бустере, в усилении. 

– И как же его усилить и максимально защитить себя от болезни?

Т-клетки вырабатываются не только при вакцинации, но и после перенесенной болезни. Другой вопрос – сколько. Очень сложно определить их количество, на это влияет множество факторов. Кстати, именно поэтому людям, которые переболели коронавирусом, все равно лучше сделать прививку. Она является таким бустером – усилением Т-клеточного иммунитета.

Но ни в коем случае нельзя делать прививку, пока вы болеете. Это категорически запрещено. И вообще на фоне любого воспаления никаких прививок делать нельзя.

– Провокационный вопрос – вы сделали прививку?

– Да, сделала. И теперь жду вторую дозу.

– Какая главная причина, по которой вы решили делать прививку?

– У меня не было сомнений делать или нет прививку от коронавируса. Я хотела привиться, потому что по возрасту я отношусь к той категории людей, которые могут заболеть очень тяжело. Мне не нравится, что у людей, которые тяжело болеют коронавирусом, часто возникает когнитивная побочка – страдает мышление и память. Иногда даже с признаками деменции – люди забывают слова, плохо ориентируются. Мне, как ученому, это совершенно противопоказано. Я работаю головой и дорожу ей больше, чем чем бы то ни было.

 И я уверена, что прививаться лучше, чем не прививаться. Тем более, что также необходимо создать зонтичный иммунитет и защитить людей, которые по разным причинам не могут сделать себе прививку.