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

ДНК-вакцины стимулируют обе ветви иммунитета: клеточную и гуморальную. Возникающий иммунный ответ максимально похож на тот, что имеет место при реальном заражении. Это существенный плюс по сравнению, например, с субъединичными вакцинами. ДНК-вакцины относительно дешево и несложно производить, они не требуют хранения в холоде и гарантированно не вызывают инфекцию. Наконец, чтобы дополнительно усилить иммунный ответ, в плазмиду можно включить гены сразу нескольких вирусных белков. Однако ученым не всегда удается заставить ДНК с вирусными белками в достаточном количестве проникнуть в клетку и ядро. С другой стороны, существует риск, хотя и крайне низкий, что плазмида встроится в геном и нарушит работу клетки, например запустив онкогенные процессы. Еще несколько возможных проблем — появление антител против ДНК, развитие толерантности к кодируемым вакциной вирусным белкам — так как они синтезируются внутри клеток, организм может принять их за свои — или, наоборот, возникновение аутоиммунного ответа[301]. Насколько реальны все эти риски, мы пока не знаем: до сих пор для людей ДНК-вакцины не применялись.

Статус на начало осени 2020 года

Сразу несколько компаний запустили первую или вторую фазу клинических испытаний ДНК-вакцин.

РНК-вакцины

Принцип действия

Один или несколько генов, кодирующих вирусные белки, записанные непосредственно в молекуле мРНК — той самой, на основе которой рибосома строит белки.

Преимущества и недостатки

РНК-вакцины не могут вызвать инфекцию, зато с их помощью можно натренировать иммунный ответ сразу против нескольких вирусных белков. Так же, как и ДНК-вакцины, они стимулируют обе ветви иммунитета, хотя изначально вакцины на основе РНК разрабатывались для борьбы с опухолями и заточены, прежде всего, на генерацию Т-клеточного ответа. РНК-вакцины лишены риска возможной онкогенности, так как не проникают в ядро и не могут встроиться в геном (геном людей записан в молекулах ДНК). РНК-вакцины относительно просто выпускать (хотя для этого нужны специально обученные технологи и оснащенные лаборатории), но из-за нестабильности молекул РНК препараты нужно все время держать в холоде. Специалисты разрабатывают различные методы, которые повысят термостойкость РНК-вакцин, но пока неясно, насколько они эффективны. Организм по умолчанию разрушает любые РНК, обнаруженные в неположенных местах, поэтому РНК-вакцину сложно доставить в клетки, и ученые пытаются маскировать их, заворачивая в другие молекулы. Кроме того, есть вероятность, что нетипичные РНК внутри клетки могут запустить аутоиммунный интерфероновый ответ. Но пока все эти риски остаются лишь предположительными, так как полноценных испытаний РНК-вакцин на людях не было.

Необходимая заморозка

Одна из компаний, создающих РНК-вакцину от коронавируса (Moderna), не ограничилась синтезом РНК с геном спайк-белка. Разработчики изменили последовательность нуклеотидов так, чтобы синтезируемый белок был как бы заморожен в конформации, которая имеет место в вирусной частице до того, как спайк-белок будет расщеплен одной из протеаз и мембрана частицы сольется с клеточной[302],[303]. Такую же хитрость в свое время применяли разработчики вакцин от MERS: иммунизация мышей измененным S-белком давала больший титр нейтрализующих антител, чем иммунизация обычным вариантом спайка.

Статус на конец лета 2020 года

РНК-вакцины разрабатывают несколько компаний, одна из которых (Moderna) начала третью фазу клинических испытаний.