Ирина Якутенко - Вирус, который сломал планету. Почему SARS-CoV-2 такой особенный и что нам с ним делать

Принцип действия

Белки, из которых состоит оболочка вируса, умеют самостоятельно собираться, формируя частицу нужной формы. В норме внутрь частицы загружается вирусная ДНК или РНК. Но если вставить гены вирусных оболочечных белков в геном других живых существ, в их клетках будут собираться пустые вирусные частицы, которые можно выделить и использовать в качестве вакцины.

Преимущества и недостатки

За счет того, что вирусоподобные частицы несут сразу много вирусных антигенов, они дают хороший иммунный ответ, как гуморальный, так и клеточный. Этот тип вакцин не содержит нуклеиновых кислот, а значит, не может ни заразить клетку-хозяина, ни встроиться в ее ДНК. Вакцины, созданные по этой технологии, — не terra incognita : вирусоподобными частицами прививают от гепатита В и вируса папилломы человека (ВПЧ), и за все время их использования не было замечено тяжелых побочных эффектов. Главный недостаток таких вакцин — сложное производство. Их наращивают в культурах клеток бактерий, дрожжей, животных и даже растений, затем выделяют и очищают. Быстро наработать большие объемы вакцины при таком хитром многостадийном процессе невозможно. Лишенные внутренностей вирусоподобные частицы нестабильны, поэтому на каждом этапе необходимо строго соблюдать все регламенты, не допуская резких перепадов температур, излишнего давления и так далее. Кроме того, из-за хрупкости вирусоподобных частиц их тяжело полностью очистить от ошметков клеток, в которых они собирались. Все эти сложности делают вакцины на основе вирусоподобных частиц очень дорогими. Далеко не все страны смогут позволить себе закупить достаточное количество доз.

Статус на начало осени 2020 года

Вакцины на основе вирусоподобных частиц создают несколько компаний, но ни одна из них не начала клинических испытаний.

Как видно из приведенного описания, в разработке вакцины от коронавируса есть множество разнонаправленных сложностей. Об одной из них мы подробно говорили выше: если создавать вакцину с соблюдением всех существующих требований и проверок, ни о каких «12–18 месяцах» — цифра, которую с удивительным упорством примерно с марта называют эксперты, если спросить их о сроках, — речь не идет. Сокращение и ужимание процедур повышает риски получить неэффективную или даже опасную вакцину. Если в приоритет будет поставлена безопасность, то первой на рынке может появиться вакцина уже известного типа — инактивированная или субъединичная. Но эти вакцины по сравнению с остальными дают худший иммунный ответ, так как стимулируют в основном гуморальную составляющую, а в борьбе с коронавирусом, судя по всему, весьма активное участие принимает Т-клеточная ветвь. Кроме того, как белки субъединичных вакцин, так и антигены убитого вируса могут заметно отличаться по форме от антигенов живого вируса, а значит, выработанные против них антитела не будут хорошо работать при встрече с реальным патогеном.

Перекос в сторону антител в целом характерен для производителей вакцин. Именно по наличию IgM, IgG и конкретно нейтрализующих антител, то есть тех, которые не только маркируют вирус для убийц-макрофагов, а самостоятельно мешают ему проникать в новые клетки, обычно оценивается эффективность вакцины в первых фазах клинических испытаний. И на третьей фазе, когда привитые встречаются с настоящим вирусом, нередко оказывается, что вакцина, которая дает высокий титр антител, плохо защищает от заражения.

Не в последнюю очередь такая зацикленность на антителах связана с тем, что их наличие и концентрацию легко измерять. Как мы уже обсуждали в главе «Что коронавирус делает с нами», чтобы оценить Т-клеточный иммунитет, нужно долго возиться с выделением, а иногда и выращиванием клеток и проводить трудоемкие эксперименты, например добавлять к полученным из крови пациента Т-лимфоцитам вирусные антигены и оценивать, синтезируют ли те в ответ различные цитокины. Если да, значит, Т-клетки раньше уже встречались с такими антигенами и были активированы, то есть из всех миллионов Т-лимфоцитов прицельно размножились клоны, которые специфически узнают именно этот вирусный мотив. Такие проверки не получается делать потоковым методом, а значит, оценка эффективности создаваемой вакцины еще больше затянется.

Но, повторюсь, в случае SARS-CoV-2 клеточный иммунитет имеет большое значение. Исследования переболевших показывают, что у некоторых людей развивается выраженный Т-клеточный ответ и при этом вообще не формируются специфические антикоронавирусные антитела [308] F. Gallais et al. , «Intrafamilial Exposure to SARS-CoV-2 Induces Cellular Immune Response without Seroconversion», medRxiv , p. 2020.06.21.20132449, Jan. 2020. , [309] T. Sekine et al. , «Robust T cell immunity in convalescent individuals with asymptomatic or mild COVID-19», bioRxiv , p. 2020.06.29.174888, Jan. 2020. . Чаще антител нет у тех, кто перенес COVID-19 в легкой форме или вовсе бессимптомно. Такую корреляцию можно трактовать двояко: то ли у людей с мощным Т-клеточным иммунитетом коронавирус не может размножиться до стадии, когда появляются выраженные симптомы, то ли, наоборот, организм тех, кто изначально подхватил малую дозу вируса, справляется с ним только силами Т-клеток, не привлекая антитела и всю сопутствующую машинерию {51} 51 Еще один вариант — вирус был уничтожен исключительно силами врожденного иммунитета. Чтобы проверить эту версию, необходимо определить, есть ли в крови таких переболевших Т-клетки памяти, запомнившие антигены SARS-CoV-2. Если они есть — значит, при инфекции была активирована Т-клеточная ветвь, то есть приобретенный иммунитет. Отсутствие «воспоминаний» о вирусе в образцах будет свидетельствовать, что включался только врожденный иммунитет. . Какой из ответов верен, покажут только дополнительные исследования, в том числе тех, кто подхватил SARS-CoV-2 второй раз. К середине осени было достоверно описано четыре случая повторного заражения — в Шанхае, Неваде, Эквадоре и Нидерландах (в последнем случае пациентка умерла, но у нее было редкое онкологическое заболевание, затрагивающее иммунную систему) [310] K. K.-W. To et al. , «COVID-19 re-infection by a phylogenetically distinct SARS-coronavirus-2 strain confirmed by whole genome sequencing», Clin. Infect. Dis. , Aug. 2020. , [311] R. L. Tillett et al ., «Genomic evidence for reinfection with SARS-CoV-2: a case study», Lancet Infect . Dis., Oct. 2020. , [312] B. Prado-Vivar et al ., «COVID-19 Re-Infection by a Phylogenetically Distinct SARS-CoV-2 Variant, First Confirmed Event in South America»., SSRN Electron. J. , 2020. , [313] M. Mulder et al ., «Reinfection of SARS-CoV-2 in an immunocompromised patient: a case report», Clin. Infect. Dis., Oct. 2020. , и пока неясно, насколько часто оно происходит. Но если «рецидивистов» окажется много, можно будет сравнить частоту реинфекций среди тех, у кого сформировался только клеточный ответ на SARS-CoV-2, и людей, у которых выработались еще и антитела (если, конечно, у нас сохранятся образцы их крови). Если первые будут вновь заражаться чаще — значит, для борьбы с вирусом в первую очередь важны антитела, и вакцины, стимулирующие гуморальную составляющую иммунитета, будут эффективны. Если же разницы не будет или люди с антителами будут цеплять SARS-CoV-2 чаще или болеть им тяжелее, значит, имеет смысл делать упор на тренировку клеточного иммунитета, так как именно он определяет, как будет развиваться болезнь.