Вчені розробили принципово новий тип вакцин від COVID-19

Доки ми з тривогою очікуємо нової хвилі пандемії коронавірусу і спостерігаємо за збільшенням кількості хворих, з′явилися цікаві й хвилюючі новини.

Бачите, вірус еволюціонує, мутує (його геном змінюється), проте й ми — людство — не пасемо задніх. Звісно ж, так швидко, як віруси, змінюватися ми на рівні генів не можемо, проте можемо задіяти свої знання та розум і розробити різноманітні способи захисту.

Вітаю, шановні, дійових, затверджених і рекомендованих вакцин від SARS-CoV-2 стало на одну більше. Але не це головна новина. Новина полягає в тому, що тепер ми маємо ще один принципово новий тип вакцин. Тепер це ДНК (дезоксирибонуклеїнова кислота — носій спадкової інформації) вакцини.

Завдяки нинішній епідемії всі вже вивчили абревіатури — ДНК та РНК, і практично кожен може легко відрізнити векторну вакцину від РНК-вакцин і ні за що не сплутає AstraZeneca з Pfizer. А чим же особлива нова вакцина?

По перше, цю вакцину створила досить-таки відома й шанована індійська фармацевтична компанія Zydus Cadila. У клінічних випробуваннях, із залученням 28 тисяч пацієнтів, було виявлено, що ZyCoV-D (саме так компанія називає свою ДНК-вакцину) на 67% захищає від симптоматичного COVID-19. Однак хочу звернути вашу увагу на те, що тестування цієї вакцини проходили в період, коли в Індії домінував штам «Дельта», або ж B.1.617.2. Нагадаю також, що й інші вакцини мають трохи нижчу ефективність проти цього штаму. Раніше повідомлялося, що дві дози AstraZeneca мають 60% ефективності проти варіанта «Дельта».

У серпні нинішнього року компанія-розробник звернулася до Генерального контролера лікарських засобів Індії (DCGI) з проханням дати дозвіл на екстрене використання ZyCoV-D, і вже наприкінці вересня вакцину планують застосовувати для імунізації населення Індії. А на кінець року компанія Zydus Cadila планує виробити 50 мільйонів доз нової вакцини. Хоча ефективність цієї ДНК-вакцини загалом нижча, ніж ефективність відомих нам векторних чи РНК-вакцин, той факт, що вона працює й має певні економічні переваги, робить її новим та цікавим гравцем у боротьбі людства з пандемією. І це перша ДНК-вакцина, що дозволена до використання у людей!

Що таке ДНК-вакцина? ZyCoV-D, як і векторні вакцини Oxford-AstraZeneca та Johnson & Johnson, містить генетичну інформацію про будову шиповидного білка (spike-білка) вірусу SARS-CoV-2. Інформація про те, з яких цеглинок-амінокислот і як саме будувати spike-білок, «записана» в ДНК. Але, на відміну від векторних вакцин, ДНК не «запакована» у віруси, які, наче шатли, доставляють її в наші клітини. ДНК-вакцини простіші, тому дешевші. Оскільки це невеликі кільцеві ДНК, вчені їх ще називають плазмідні ДНК. Щоб уявити наочно й умовно, як це може виглядати, згадайте пакет бубликів — однакові, кругленькі та невеликі. Плазмідна ДНК — це надбання бактеріальних клітин, це окремі від бактеріальної хромосоми молекули, що вміють самостійно регулювати свої відтворення (подвоєння) та кількість. Вчені давно навчилися використовувати ці кільцеві молекули ДНК для потреб генної інженерії, навчилися вбудовувати у плазміди потрібні гени й контролювати їх. Ось і тепер вчені придумали, як переналаштувати плазмідні ДНК так, щоб ті «несли» нашим клітинам інформацію про будову spike-білка вірусу SARS-CoV-2.

Після потрапляння плазмід у ядра наших клітин вони перетворюються в мРНК. мРНК — це наче секретар, що спускає інструкцію про план-проєкт потрібного стола чи шафки з головного офісу в основну майстерню. «Основні майстерні» — рибосоми за чітким планом будують чужий для наших клітин білок — шиповидний білок вірусу. Цей білок транспортується на поверхні наших клітин, де його й помічають клітини нашої імунної системи. Ну, а далі ви все добре знаєте: напрацьовуються такі бажані антитіла проти вірусу SARS-CoV-2 і клітини пам’яті. Самі плазмідні ДНК відносно швидко (за час від тижня до місяця) руйнуються в наших клітинах — деградують, проте імунітет залишається.

Тут варто згадати, що сама ідея створення ДНК-вакцин не така вже й нова. ДНК-вакцини, як і РНК-вакцини, вчені розробляють із 90-х років минулого століття. Вже існують дозволені до використання ДНК-вакцини, але тільки для тварин. Так, у США їх певний час використовують для імунізації коней і собак. А тепер таку вакцину розроблено і для людей. Ба більше — ZyCoV-D не просто створена, це безпечна вакцина з доведеною дією.

Так, це перша ДНК-ластівка, але точно не остання. Нині в кількох країнах різними компаніями вже створені ДНК-вакцини, що перебувають або на І, або ж на ІІ/ІІІ стадіях клінічних випробувань. У США, Південній Кореї вивчають ефективність та безпечність ДНК-вакцин, що, як і індійська, вводитимуться у шкіру; в Таїланді й Австралії, Японії, Італії, Південній Кореї тестують ДНК-вакцини, що вводитимуться у м’язи; і на першій стадії клінічних досліджень перебуває канадська вакцина, що буде доставляти свою ДНК орально. Загалом, маємо ще 10 кандидатів — ДНК-вакцин, і якісь із них, цілком імовірно, теж будуть затверджені й дозволені до використання для імунізації людей.

Окрім того, розробляються ДНК-вакцини і проти інших хвороб, проти яких наразі вакцин немає, скажімо від цитомегаловірусу, який може передатися немовлятам під час вагітності. ДНК-вакцини також випробовуються або розробляються проти грипу, вірусу папіломи людини, ВІЛ та вірусу Зіка.

Тож, як бачите, далі буде!

Без голок. Окрім того, що нова ДНК-вакцина дешевша, адже молекули ДНК не треба «пакувати» у спеціально розроблені віруси, — з цієї ж самої причини вона трохи швидше й виготовляється. Також, на відміну від РНК-вакцин, така розробка не потребує низьких температур зберігання, що полегшує її логістику. Запропонована компанією Zydus Cadila ДНК-вакцина ZyCoV-D має ще одну цікаву особливість. Вакцина вводиться у трохи нетривіальний спосіб, не звичною нам ін’єкцією у м’язи, а притисканням спеціального безголкового пристрою. Коли такий «пластир» притискають до шкіри, створюється тиск, під яким рідина «пробиває», наче струмом, клітини шкіри. Тож така процедура менш болісна і, можливо, особливо сподобається людям, котрі бояться голок та уколів.

Оскільки загалом ефективність вакцини трохи нижча, порівняно з векторними та РНК-вакцинами, розробники нині говорять про триразову схему імунізації. Тобто потрібно буде робити не дві, а три ін’єкції, чи, точніше, — три притискання.

І насамкінець хочу навести слова імунолога з Університету Західної Австралії доктора Пітера Річмонда: «Це справді важливий крок вперед у боротьбі з COVID-19 у всьому світі, оскільки він демонструє, що в нас є ще один клас вакцин, які ми можемо використовувати».