Bir koronavirüs aşısı nasıl oluşturuluyor ve bir pandemiyi durdurabilir mi?

2024 Yazar: Malcolm Clapton | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 04:13

Beklenmedik bir şekilde, aşı üzerindeki çalışmaları hızlandırmaya gerek yoktur.

Düzinelerce biyoteknoloji şirketi ve bilim kurumu, yeni SARS - CoV - 2 koronavirüsü için farklı aşı seçenekleri oluşturmak için pandemiye karşı yarışıyor. Bunları geliştirmek için hangi teknolojilerin kullanıldığını, COVID-19 aşısının aşılanmasının ne kadar süreceğini ve gelecekteki aşının pandemiyi durdurup durduramayacağını öğreniyoruz.

İnsanlık her yeni bir enfeksiyonla karşı karşıya kaldığında, aynı anda üç yarış başlar: bir ilaç, bir test sistemi ve bir aşı için. Geçen hafta, Rospotrebnadzor Bilim Merkezi, yeni koronavirüse karşı bir aşı test etmeye, hayvanlar üzerinde bir anti-koronavirüs aşısı test etmeye başladı ve Amerika Birleşik Devletleri'nde, COVID-19 için NIH klinik araştırma aşısı denemesi başladı. Bu, salgına karşı zaferin yakın olduğu anlamına mı geliyor?

DSÖ'ye göre, dünya çapında yaklaşık 40 laboratuvar, COVID-19 aday aşılarının TASLAK manzarasını açıkladı - 20 Mart 2020, koronavirüse karşı aşı geliştirdiklerini. Ve aralarında net liderler olmasına rağmen - örneğin, RECOMBINANT NOVEL CORONAVIRUS AŞISI (ADENOVİRÜS TİP 5 VEKTÖR) alan Çinli CanSino Biologics şirketi, insan denemeleri için KLİNİK DENEME için ONAYLANMIŞTIR. - Şimdi bu yarışı hangi şirketlerin kazanacağını ve en önemlisi aşı geliştirmenin koronavirüsün yayılmasını sollayıp geçmeyeceğini tahmin etmek zor. Bu yarıştaki başarı, en azından silah seçimine, yani aşının üzerine inşa edildiği ilkeye bağlı değildir.

Ölü bir virüs kötü bir virüstür

Okul ders kitaplarında genellikle aşılar için öldürülmüş veya zayıflamış bir patojenin kullanıldığını yazarlar. Ama bu bilgi biraz eski. “İnaktive edilmiş (“öldürülmüş”. - Yaklaşık N + 1.) Ve zayıflatılmış (zayıflamış. - Yaklaşık N + 1.) Aşılar geçen yüzyılın ortalarında icat edildi ve tanıtıldı ve onları modern olarak kabul etmek zor, - Lomonosov Moskova Devlet Üniversitesi Biyoloji Fakültesi Viroloji Bölüm Başkanı N +1 Olga Karpova ile yaptığı konuşmada açıklıyor. - Bu pahalı. Taşınması ve depolanması zordur, birçok aşı artık kimseyi koruyamazken ihtiyaç duyulan yerlere (örneğin Afrika hakkında konuşuyorsak) böyle bir durumda ulaşmaktadır.

Üstelik güvenli değil. "Öldürülmüş" virüsün yüksek dozunu elde etmek için, önce büyük miktarlarda canlı elde etmeniz gerekir ve bu, laboratuvar ekipmanı gereksinimlerini artırır. O zaman nötralize edilmesi gerekiyor - bunun için örneğin ultraviyole veya formalin kullanıyorlar.

Fakat çok sayıda "ölü" viral partikül arasında hastalığa neden olabilecek hiçbir şeyin kalmayacağının garantisi nerede?

Zayıflamış bir patojen ile daha da zordur. Şimdi, zayıflamak için virüs mutasyona zorlanır ve ardından en az agresif suşlar seçilir. Ancak bu, yeni özelliklere sahip bir virüs üretir ve bunların tümü önceden tahmin edilemez. Yine, bir kez vücuda girdikten sonra virüsün mutasyona uğramaya devam etmeyeceğinin ve orijinalinden bile daha fazla "kötülük" "yavru" üretmeyeceğinin garantisi nerede?

Bu nedenle hem "öldürülen" hem de "öldürülmeyen" virüsler günümüzde nadiren kullanılmaktadır. Örneğin, modern influenza aşıları arasında “zayıflatılmış patojenler” azınlıktadır - Yeni nesil influenza aşıları: fırsatlar ve zorluklar azınlıktadır - 2020 yılına kadar Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri'nde onaylanan 18 aşıdan sadece 2'si düzenlenmiştir. Koronavirüse karşı 40'tan fazla aşı projesinden sadece biri bu prensibe göre düzenlenmiştir - Hindistan Serum Enstitüsü bununla ilgilenmektedir.

Böl ve aşıla

Bağışıklık sistemini virüsün tamamına değil, ayrı bir bölümüne tanıtmak çok daha güvenlidir. Bunu yapmak için, bir kişinin "iç polisinin" virüsü doğru bir şekilde tanıyabileceği bir protein seçmeniz gerekir. Kural olarak, bu, patojenin hücrelere nüfuz ettiği bir yüzey proteinidir. O zaman bu proteini endüstriyel ölçekte üretmek için biraz hücre kültürü almanız gerekiyor. Bu, genetik mühendisliğinin yardımıyla yapılır, bu nedenle bu tür proteinlere genetik mühendisliği veya rekombinant denir.

Karpova, "Aşıların rekombinant olması gerektiğine inanıyorum, başka bir şey değil" diyor. - Üstelik bunlar taşıyıcılar üzerinde aşılar olmalı, yani virüsün proteinleri bir çeşit taşıyıcı üzerinde olmalıdır. Gerçek şu ki, kendileri (proteinler) immünojenik değildir. Düşük moleküler ağırlıklı proteinler aşı olarak kullanılırsa bağışıklık geliştirmezler, vücut bunlara tepki vermez, bu nedenle taşıyıcı parçacıklar kesinlikle gereklidir.”

Böyle bir taşıyıcı olarak, Moskova Devlet Üniversitesi'nden araştırmacılar tütün mozaik virüsünü kullanmayı teklif ediyorlar Tütün mozaik virüsü - "Wikipedia" (bu arada, insanlar tarafından keşfedilen ilk virüstür). Genellikle ince bir çubuk gibi görünür, ancak ısıtıldığında bir top şeklini alır. Karpova, "Kararlı, benzersiz adsorpsiyon özelliklerine sahip, proteinleri kendine çekiyor" diyor. "Yüzeyine, antijenler olan küçük proteinleri yerleştirebilirsiniz." Tütün mozaik virüsünü koronavirüs proteinleriyle kaplarsanız, vücut için SARS - CoV - 2 viral parçacığının taklidine dönüşür. Karpova, "Tütün mozaik virüsü, vücut için etkili bir bağışıklık uyarıcıdır. Aynı zamanda bitki virüsleri, insanlar dahil hayvanlara bulaşamayacağı için kesinlikle güvenli bir ürün yapıyoruz."

Rekombinant proteinlerle ilişkili çeşitli yöntemlerin güvenliği, onları en popüler hale getirdi - en az bir düzine şirket şimdi koronavirüs için böyle bir protein elde etmeye çalışıyor. Buna ek olarak, birçoğu diğer taşıyıcı virüsleri kullanır - örneğin, adenoviral vektörler veya hatta insan hücrelerini enfekte eden ve orada koronavirüs proteinleri ile çoğalan modifiye edilmiş canlı kızamık ve çiçek hastalığı virüsleri. Bununla birlikte, bu yöntemler en hızlı değildir, çünkü hücre kültürlerinde protein ve virüslerin hat içi üretimini kurmak gereklidir.

çıplak genler

Hücre kültüründe protein üretim aşaması, vücut hücrelerinin kendi başlarına viral proteinler üretmesini sağlayarak kısaltılabilir ve hızlandırılabilir. Gen tedavisi aşıları bu prensibe göre çalışır - "çıplak" genetik materyal - viral DNA veya RNA - insan hücrelerine yerleştirilebilir. DNA genellikle elektroporasyon kullanılarak hücrelere enjekte edilir, yani enjeksiyonla birlikte bir kişi hafif bir deşarj alır, sonuç olarak hücre zarlarının geçirgenliği artar ve DNA iplikçikleri içeri girer. RNA, lipid vezikülleri kullanılarak iletilir. Öyle ya da böyle, hücreler viral protein üretmeye başlar ve bunu bağışıklık sistemine gösterir ve virüs yokluğunda bile bir bağışıklık tepkisi açar.

Bu yöntem oldukça yeni, dünyada bu prensipte çalışacak aşı yok.

Bununla birlikte, WHO'ya göre, yedi şirket aynı anda ona dayanarak koronavirüse karşı bir aşı yapmaya çalışıyor. Bu, aşı yarışında Amerikan lideri Moderna Therapeutics'in izlediği yoldur. Ayrıca Rusya'dan yarışta üç katılımcı daha tarafından kendileri için seçildi: Novosibirsk'teki Vektör Bilim Merkezi (Rospotrebnadzor'a göre, aynı anda altı aşı tasarımını test ediyor ve bunlardan biri RNA'ya dayanıyor), Biocad ve Bilimsel ve Klinik Hassasiyet ve Rejeneratif Tıp Merkezi Kazan fiyatı.

Kazan Federal Üniversitesi Temel Tıp ve Biyoloji Enstitüsü'nde Genetik Bölümü profesörü olan Merkez direktörü Albert Rizvanov, “İlke olarak, bir aşı oluşturmak o kadar zor değil” diyor. "Gen tedavisi aşıları gelişim açısından en hızlı aşılardır, çünkü genetik bir yapı oluşturmak için yeterlidir." Merkezde üzerinde çalışılan aşı, aynı anda birkaç hedefe ateş etmelidir: hücrelere aynı anda birkaç viral gen içeren bir DNA dizisi enjekte edilir. Sonuç olarak, hücreler bir viral protein değil, aynı anda birkaç tane üretecektir.

Ayrıca Rizvanov'a göre DNA aşıları üretimde diğerlerinden daha ucuz olabilir. Bilim adamı, "Aslında Space X gibiyiz" diye şaka yapıyor. - Prototip geliştirmemizin maliyeti sadece birkaç milyon ruble. Ancak prototipleme buzdağının sadece görünen kısmı ve canlı bir virüsle test yapmak ise tamamen farklı bir düzen.”

Değişiklikler ve püf noktaları

Aşılar teorik gelişmelerden araştırma nesnelerine dönüştürüldüğünde, mantarlar gibi engeller ve kısıtlamalar büyümeye başlar. Ve finansman sorunlardan sadece biri. Karpova'ya göre, Moskova Devlet Üniversitesi halihazırda aşının bir örneğine sahip, ancak daha fazla test için diğer kuruluşlarla işbirliği yapılması gerekecek. Bir sonraki adımda, güvenlik ve immünojenisiteyi test etmeyi planlıyorlar ve bu, üniversitenin duvarları içinde yapılabilir. Ancak aşının etkinliğini değerlendirmeniz gerektiğinde, patojenle çalışmak zorunda kalacaksınız ve bu eğitim kurumunda yasaktır.

Ayrıca özel hayvanlar gerekli olacaktır. Gerçek şu ki, sıradan laboratuvar fareleri tüm insan virüsleriyle hastalanmaz ve hastalığın resmi de çok farklı olabilir. Bu nedenle aşılar genellikle gelinciklerde test edilir. Amaç farelerle çalışmaksa, hücrelerinde koronavirüsün hastanın vücudunda "yapıştığı" reseptörlerin tıpatıp aynısını taşıyan genetiği değiştirilmiş farelere ihtiyaç vardır. Bu fareler ucuz değil Ace2 OLUŞTURUCU KNOCKOUT (hat başına onlarca veya yirmi bin dolar). Doğru, bazen paradan tasarruf edebilirsiniz - sadece birkaç birey satın alın ve onları laboratuvarda yetiştirin - ancak bu, klinik öncesi test aşamasını uzatır.

Ve hala finansman sorununu çözebilirsek, o zaman zaman aşılmaz bir zorluk olarak kalır. Rizvanov'a göre aşıların geliştirilmesi genellikle aylar ve yıllar alıyor. “Nadiren bir yıldan az, genellikle daha fazla” diyor. Federal Biyomedikal Ajansı başkanı (rekombinant bir proteine dayalı bir aşı geliştiriyorlar) Veronika Skvortsova, Rusya FMBA'sının Haziran 2020'de bir koronavirüs aşısının prototiplerinin ilk test sonuçlarını alacağını ve bitmiş bir aşının ortaya çıkabileceğini öne sürdü. 11 ay.

Sürecin hızlandırılabileceği birkaç aşama vardır. En belirgin olanı gelişmedir. Amerikan şirketi Moderna, uzun süredir mRNA aşıları geliştirdiği için liderliği ele geçirdi. Ve bir tane daha yapmak için, yeni virüsün kodu çözülmüş genomundan yeterince aldılar. Moskova ve Kazan'dan Rus ekipleri de birkaç yıldır teknolojileri üzerinde çalışıyor ve diğer hastalıklara karşı önceki aşılarının testlerinin sonuçlarına güveniyor.

İdeal olanı, bir şablondan hızlı bir şekilde yeni bir aşı oluşturmanıza olanak tanıyan bir platform olacaktır. Moskova Devlet Üniversitesi'nden araştırmacılar bu tür planlar yapıyorlar.

Karpova, "Parçacıkımızın yüzeyine" diyor, "birkaç virüsün proteinlerini yerleştirebilir ve aynı anda COVID-19, SARS ve MERS'e karşı koruma sağlayabiliriz. Hatta gelecekte bu tür salgınları önleyebileceğimizi düşünüyoruz. 39 koronavirüs vardır, bazıları insan koronavirüslerine yakındır ve tür bariyerini aşmanın ne olduğu tamamen açıktır (“yarasalardan insanlara bir virüs atlamak”. - Not N + 1). Ama Lego gibi bir aşı varsa, üzerine bir yerden çıkmış bir virüsün proteinini koyabiliriz. Bunu iki ay içinde yapacağız - bu proteinleri değiştireceğiz veya ekleyeceğiz. Aralık 2019'da böyle bir aşı mevcut olsaydı ve insanlar en azından Çin'de aşılanmış olsaydı, bu daha fazla yayılmazdı."

Bir sonraki aşama klinik öncesi testler, yani laboratuvar hayvanları ile çalışmak. Bu en uzun süreç değildir, ancak insanlarda klinik deneylerle birleştirildiğinde pahasına kazanılabilir. Moderna tam da bunu yaptı - şirket kendini hızlı bir güvenlik kontrolüyle sınırladı ve doğrudan insan araştırmalarına gitti. Ancak, denediği ilacın en güvenlilerinden biri olduğunu hatırlamakta fayda var. Moderna virüsler veya rekombinant proteinler kullanmadığından, gönüllülerin yan etkileri olma olasılığı çok düşüktür - bağışıklık sisteminin agresif bir şekilde tepki verecek hiçbir şeyi yoktur. Olabilecek en kötü şey, aşının etkisiz olmasıdır. Ancak bu doğrulanmaya devam ediyor.

Ancak aşıların üretimi, görünüşe göre, sınırlayıcı bir aşama değil. Rizvanov, “Bu, rekombinant proteinlerin olağan biyoteknolojik üretiminden daha karmaşık değil” diye açıklıyor. Ona göre, bitki birkaç ay içinde böyle bir aşıdan milyonlarca doz üretebilir. Olga Karpova da benzer bir tahminde bulunuyor: Bir milyon doz için üç ay.

Bir aşıya ihtiyacınız var mı?

Klinik deneyleri kısmaya değip değmeyeceği tartışmalı bir nokta. İlk olarak, kendi içinde yavaş bir süreçtir. Çoğu durumda, aşı birkaç aşamada uygulanmalıdır: eğer virüs vücut içinde kendi kendine çoğalmazsa, o zaman hızla elimine edilir ve konsantrasyonu, ciddi bir bağışıklık oluşturmak için Kuş Gribi A Virüsü Pandemi Hazırlığı ve Aşı Gelişimi için yetersizdir. cevap. Bu nedenle, etkinliğin basit bir testi bile en az birkaç ay sürecek ve doktorlar bir yıl boyunca gönüllülerin sağlığı için aşının güvenliğini izleyecek.

İkincisi, COVID-19, insan deneylerini hızlandırmanın birçokları için pratik olmadığı bir durumdur.

Bugün hastalıktan ölüm oranı yüzde birkaç olarak tahmin edilmektedir ve bu değerin, hastalığa asemptomatik olarak kaç kişinin maruz kaldığı netleşir anlaşılmaz daha da düşmesi muhtemeldir. Ancak aşı, şimdi bulunursa, milyonlarca insana uygulanması gerekecek ve küçük yan etkiler bile enfeksiyonun kendisiyle karşılaştırılabilir sayıda hastalık ve ölümle sonuçlanabilir. Ve yeni koronavirüs, Rizvanov'un sözleriyle "tüm güvenlik kaygılarını tamamen bir kenara atacak" kadar "kızgın" olmaktan uzak. Bilim adamı mevcut durumda karantinanın en etkili olduğuna inanıyor.

Ancak Karpova'ya göre yakın gelecekte acil bir aşıya ihtiyaç yok. “Pandemi sırasında insanları aşılamaya gerek yok, bu salgın kurallarına uygun değil” diye açıklıyor.

RUDN Üniversitesi Bulaşıcı Hastalıklar Anabilim Dalı başkanı Galina Kozhevnikova onunla aynı fikirde. “Bir salgın sırasında, aşı takvimine dahil olan rutin bir aşı bile olsa, hiçbir aşı önerilmez. Çünkü bir kişinin kuluçka döneminde olmadığının garantisi yoktur ve şu anda bir aşı uygulanırsa olumsuz olaylar ve aşılama veriminin düşmesi olasıdır” dedi.

Sağlık nedenleriyle acil bir aşının gerekli olduğu, ölüm kalım söz konusu olduğunda vakalar olduğunu da sözlerine ekledi. Örneğin, 1979'da Sverdlovsk'taki şarbon salgını sırasında herkes aşılandı, binlerce insan acilen aşılandı ve 1959'da Moskova'da Kokorekin tarafından getirilen çiçek hastalığı salgını sırasında Alexei Alekseevich - Hindistan'dan sanatçı Alexei Kokorekin tarafından "Wikipedia".

“Ancak koronavirüs kesinlikle böyle bir hikaye değil. Olanlardan, bu salgının akut solunum yolu hastalığının klasik yasalarına göre geliştiğini görüyoruz”diyor Kozhevnikova.

Bu nedenle, aşı geliştiricileri her zaman garip bir durumda. Virüs olmadığı sürece aşı üretmek neredeyse imkansız. Virüs ortaya çıkar çıkmaz, dünden önceki gün yapılması gerektiği ortaya çıktı. Ve geri döndüğünde, üreticiler müşterilerini kaybeder.

Ancak mutlaka aşı yapılmalıdır. Bu, önceki koronavirüs enfeksiyonu salgınları sırasında olmadı - hem MERS hem de SARS çok hızlı sona erdi ve araştırma fonlarını kaybetti. Ancak 2004 yılından bu yana dünyada SARS vakası görülmediyse son MERS vakası 2019 yılına kadar uzanıyor ve kimse salgının tekrar olmayacağının garantisini veremez. Ayrıca, önceki enfeksiyonlara karşı bir aşı, gelecekteki aşıların geliştirilmesi için stratejik bir platform sağlayabilir.

Karpova, bu COVID-19 salgını geçtikten sonra bile başka bir salgının mümkün olduğunu belirtiyor. Ve bu durumda devletin bir aşısını hazır bulundurması gerekir.“Bu, tüm insanlara grip gibi aşılanacak türden bir aşı değil” diyor. Ancak yeni bir salgınla acil bir durumda devletin böyle bir aşısı ve test sistemi olması gerekir” dedi.

Koronavirüs. Enfekte sayısı:

243 093 598

dünyada

8 131 164

Rusya'da Haritayı görüntüle