Вакцини від СOVID-19: яка різниця, особливості й властивості

Вакцини від СOVID-19: яка різниця, особливості й властивості

Понад 200 вакцин від коронавірусу розробили у світі від початку пандемії COVID-19.  На третьому етапі клінічних досліджень  з цих препаратів перебувають лише 10, але жоден не пройшов останнього етапу.

Pfizer, AstraZeneca, Johnson & Johnson, SinoVac – чи є між ними різниця? Розглянемо властивості й особливості чотирьох основних типів, до яких належать зареєстровані вакцини від коронавірусу SARS-CoV-2.

РНК-вакцини (мРНК)

  • Moderna.
  • Pfizer (офіційно вона називається Comirnaty).

На Всесвітньому конгресі вакцин 6 травня 2021 року Moderna названа кращою на сьогодні вакциною від COVID-19. Головна причина: у неї поки не виявили побічні ефекти. Крім того, препарат Moderna можна до одного місяця тримати при температурі до + 8°С, тобто у простих холодильниках. Наприклад, «Спутник V» має зберігатися при -20°, а Pfizer взагалі при -70°. А вакцина Pfizer – єдина, схвалена (в одній з країн) не тільки для дорослих, а й для підлітків від 12 років.

Для створення мРНК-вакцин не використовують сам вірус, використовують знання його генома. Невеликий фрагмент цього генома відтворюють штучним синтезом «у пробірці» – його носієм і є «інформаційна РНК». Зазвичай для вакцини синтезують фрагмент із кодом створення тих поверхневих білків коронавірусу, за допомогою яких він проникає в клітину. Синтезовану мРНК загортають в жирову оболонку – ліпосому – яка при вакцинній ін’єкції забезпечує доставку цієї РНК до клітин нашого організму.

Читайте також: Чи можна повторно заразитися СOVID-19: нові штами, хвороба після вакцини і клітинний імунітет

А далі все відбувається як зі справжнім вірусом: мРНК реагує з генетичним механізмом нашої клітини, перебудовує її на виробництво й копіювання тих білків, чий код мРНК привнесла. Створені білки виходять на поверхню клітини – і там імунна система нашого організму розпізнає їх як патоген, починає на них реагувати, навчатися і знищувати. У процесі цієї реакції й виробляються антитіла та клітинна імунна відповідь на ці білки.

Коли ж в організм «постукає» справжній коронавірус, імунна система миттєво зреагує на нього. Адже його поверхневі білки – точно ті ж, з якими мРНК-вакцина вже ознайомила імунітет.

Векторні нереплікаційні вакцини

  • AstraZeneca (Oxford, офіційно Covishield або AZD1222).
  • Johnson&Johnson (офіційно Janssen).
  • Convidеcіa (Ad5-n-CoV, CanSinoBiologics).
  • Спутник V (офіційно Гам-КОВИД-Вак).
  • Спутник Лайт.

Відразу скажемо, що вакцини від SARS-СoV-2, які розраховані на одну ін’єкцію – це тільки векторні нереплікаційні вакцини – Johnson&Johnson, Convidеcіa і Спутник Лайт. Решта наявних на кінець весни-2021 вакцин розраховані на дві дози, а в одиничних випадках і на три.

Нереплікаційні векторні вакцини зазвичай засновані на іншому вірусі – найчастіше аденовірусі, іноді вірусі парагрипу, грипу та інших захворювань.

У вакцин від COVID-19 Johnson&Johnson і Спутник Лайт береться аденовірус людини Ad26. У Convideсіa – Ad5. У Спутник V – Ad26 разом з Ad5 в одній дозі. У AstraZeneca – аденовірус шимпанзе.

У геномі такого вірусу створюються генетичні модифікації – пропуски амінокислот (вони називаються делеції), через які вірус виходить неповноцінним – нездатним до реплікації (розмноження). Це й є нереплікаційний вірусний вектор. Сенс введення в організм такого вектора полягає в тому, що у цих вірусів є точно ті ж поверхневі білки для проникнення в клітини, що й у пандемічного коровавірусу.

Переваги векторних нереплікаційних вакцин у тому, що в багатьох лабораторій світу вже в перші місяці пандемії був давній значний досвід виробництва аденовірусних векторів – і, що важливо, у великих кількостях.

Крім того, тут немає необхідності мати справу з живим SARS-CoV-2 під час виробництва. Це ж справедливо і для мРНК-вакцин, і для рекомбінантних білкових вакцин.

Читайте також: Зниження весняного імунітету і ризик захворіти на COVID-19

Недолік векторних вакцин – те, що у деяких людей генетично модифіковані віруси уражаються вже існуючим імунітетом до недавно перенесеної аденовірусної інфекції.  Звісно, у таких людей є вже власний імунітет проти спайкового білка коронавірусу – але дуже слабкий і швидко минаючий (вакцина, введена внутрішньом’язово, «не вбита» тут же імунною системою, дає сильніший і набагато довший імунітет порівняно з органічною легко перенесеною інфекційною застудою).

Другий недолік, загальний для векторних нереплікаційних і інактивованих вакцин – віруси, які не розмножуються у наших клітинах, можуть бути знищені сильним імунітетом занадто швидко, без вироблення нейтралізуючих антитіл.

Ще один недолік – в одиничних випадках клітинний імунітет надто потужно реагує на вірусний вектор (можливо, імунна система, розпізнавши, що це не рядовий вірус, а генетично модифікований, іноді чомусь «з переляку» дає збій – і починає «трощити» зовсім уже нещадно). При такому збої, надпотужній імунній відповіді, деякі клітини імунної системи здатні пошкодити стінки кровоносних судин. Кровоносна система відповідає створенням тромбів і підвищенням згортання; все це може привести до тромбозу, потім і до тромбоемболії – закупорці кровоносних судин згустками з високою ймовірністю смерті.

Читайте також: Епідеміологи всього світу вважають, що 2021 рік може бути ускладнений виникненням подвійної пандемії

Так, у ході вакцинації препаратами AstraZeneca і Johnson & Johnson навесні 2021 року сталося вже декілька смертей через тромбози – найчастіше, тромбоемболію синусів (венозних порожнин) твердих оболонок головного мозку. І це змусило в багатьох країнах тимчасово обмежити або скасувати використання вакцин AstraZeneca і Johnson & Johnson.

Втім, експерти відзначають, що тромбози з тієї ж малої частотою (тисячні частки відсотка від загального числа вакцинованих) виникають і при прийомі низки ліків – однак ці ліки ніхто не збирається обмежувати або забороняти. Невеликий ризик аутоімунного смертельного ураження при вакцинації однозначно є – але ризик без вакцини померти від СOVID-19 на три порядки реальніший.

Вакцини з інактивованого коронавірусу SARS-CoV-2

  • Sinovac (CoronaVac).
  • Sinopharm.
  • Covaxin.
  • BBIBP-CorV.
  • КовіВак (Центр Чумакова).

Інактивовані вакцини отримують шляхом інфікування «у пробірці» вірусом SARS-CoV-2 живих клітин. Зазвичай це клітини Vero – лінія живих клітин, яка використовується у всьому світі для таких робіт, вона була отримана в 1962 році з епітелію нирки африканської зеленої мавпи і відтоді масово відтворюється.

Заражені клітини виробляють копії вірусу, які після виходу з клітини «вбиваються» (звідси друга назва інактивованих вакцин – «вбита вакцина», killed vaccine) високою температурою або отрутою формальдегідом. «Убиваються» віруси «не до кінця»: лише деякі вірусні білки руйнуються, уражається РНК відтворення вірусів – але білки оболонки і деякі білки ядра вірусу залишаються. Ось ці інактивовані віруси і вводять в організм для вироблення імунітету.

Перший і другий недоліки цієї технології: оскільки віруси з такої вакцини в організмі не відтворюються, то, як і в разі векторних нереплікаційних вакцин, потрібні дуже великі дози і багаторазове повторне їх введення (кілька турів вакцинації), щоби забезпечити належне вироблення імунітету.

Читайте також: Дослідження противірусної активності діючої речовини протефлазід щодо коронавірусів, включаючи SARS-CoV-2

Більше того, тут потрібне введення до складу вакцини ад’ювантів – мінерального й органічного «сміття» на кшталт гідроксиду алюмінію, хлористого кальцію, ослаблених штамів інших патогенів. Ад’юванти абсорбують на собі віруси, аби зібрати їх побільше в одному місці і тривалий час тримати в організмі. Всім цим імітується локальне вірусне навантаження і посилюється захоплення вірусів клітинами клітинного імунітету – це стимулює імунітет усе-таки навчитися розпізнавати ці віруси.

Якщо цього не робити, імунітет швидко вловлює «вбитість» вірусу і сильно «економить свої сили» на його нейтралізацію. Без ад’ювантів такі віруси розлітаються «поодинці», поглинаються клітинами клітинного імунітету «на ходу», «однією лівою», майже не помічаючи того – практично без «навчання» і створення антитіл.

Третя вада протилежна першим двом: неналежна інактивація може призвести до збереження цілості вірусів. Тоді вакцинація спричинить власне СOVID-19. Те ж станеться і з працівниками лабораторії, де створюється така вакцина, при недотриманні техніки біобезпеки.

Перевага: інактивовані вакцини, на відміну від векторних, не мають генетичних модифікацій і не здатні викликати сильну імунну відповідь – тобто не мають побічних ефектів у вигляді аутоімунного ураження.

Рекомбінантні білкові (пептидні) вакцини (subunit vaccine)

Приклади пептидних вакцин:

  • SanofiGlaxoSmithKline.
  • Novavax.
  • ЕпіВакКорона.
  • ZF2001.

Їх технологію пояснити найпростіше: у організм вводиться штучне з’єднання з окремих груп білків, наявних у коронавірусу в різних його ділянках. Білки синтезуються штучно.

На противагу трьом попереднім видам вакцин тут немає ані генної інженерії, ані мікробіологічної (вірусологічної). Є тільки біохімічний синтез.

Головна проблема: білки це не просто послідовність амінокислот з пептидними містками (все це становить первинну структуру білка). У них складна просторова «закрученість», що виникає самостійно (бо між молекулами спрацьовують тонкі біохімічні та біофізичні зв’язки) і має три стадії (вторинна, третинна і четвертинна структури білка). На цих рівнях між «витками» і «кінцями» ланцюжка амінокислот виникають ще й нові водневі містки, гідрофобні та інші зв’язки.

На даному етапі розвитку біохімії практично неможливо синтезувати білки, які згорнуться в потрібні просторові структури – щоби отримати фрагмент, ідентичний фрагменту вірусу, який розпізнається антитілами (епітоп).

Так, російським ученим, які створили вакцину ЕпіВакКорона, схоже, це не вдалося:

Зліва – білок вакцини ЕпіВакКорона: «закрутити» ці амінокислоти у російських біохіміків вийшло тільки так. Праворуч – та ж послідовність амінокислот у білку реального коронавірусу. Зображення: epivakorona.com

Чи виникнуть нейтралізуючі антитіла і клітинний імунітет до цього вірусу після знайомства імунітету зі штучно створеними білками з тих же амінокислот, але закрученими трохи інакше?

Імунологія відповіді не дає. Хоча сумніви в ефективності пептидних вакцин (від інших вірусів) висловлюються вже давно, а результати багаторічних спостережень за ними були загадково суперечливі.

Сподіваємося, практика введення пептидних вакцин від СOVID-19, нарешті, прояснить в найближчі місяці це проблемне питання імунології.

Олег Кочевих

Попередження-угода!
У даній публікації лікарі надають професійну спеціалізовану інформацію про препарати з певною діючою речовиною,зокрема про її, характеристику, лікувальні властивості, можливу побічну дію, та іншу, передбачену законодавством інформацію, виключно спеціалістам галузі охорони здоров’я (особам, що мають вищу або середню спеціальну медичну освіту).


Цією Згодою я приймаю угоду та підтверджую, що я є дипломованим спеціалістом у галузі охорони здоров’я (лікарем, фармацевтом тощо),чим підтверджую свій професійний статус, ознайомлений та підтримую попередження-угоду про користуванням публікаціями і отримання спеціалізованої інформації, запитую та бажаю отримати таку спеціалізовану професійну інформацію.