Такие разные...вакцины

19.02.2021 16:00

3232

Прежде чем рассказывать о каждой из вакцин, разработанных отечественными учеными, оговоримся, что вакцинация — добровольный выбор каждого. Материал не пропагандирует вакцинацию, равно как и не призывает отказываться от нее. В данной статье мы попробуем разобраться — как устроена та или иная вакцина с научной точки зрения.

Откуда вообще взялись эти вирусы?

Происхождение вирусов относят к древним временам, когда жизнь на Земле только зарождалась, то есть к периоду до появления клеточной формы жизни. Считается, что первыми формами жизни стали так называемые самореплицирующиеся молекулs. Согласно оценкам ученых, этими молекулами были длинные молекулы РНК, которые синтезировались из разных химических компонентов под влиянием факторов окружающей среды, постоянно и многократно приспосабливаясь к новым условиям. В дальнейшем молекулы приобрели способность самореплицироваться. Это связано, прежде всего, с тем, что некоторые молекулы РНК обладают ферментными свойствами, в том числе способностью реплицировать себя или друг друга. Затем молекулы эволюционировали в протогеномы. А они, в свою очередь, отделились от внешней среды с использованием клеточных стенок, формируя клеточную жизнь. Вирусы же избрали другой путь — они отказались от формирования клеточных стенок и избрали свой — паразитический образ жизни. По сути вирус — это реликт древнего РНК-мира! И вторая ветвь жизни на Земле после клеточной.

Вирусы нуждаются в репликации и создания потомства. Но, в отличие от других живых организмов, вирус не может выжить сам по себе. Он активируется только тогда, когда реплицируется в хозяйской клетке, используя ее ресурсы и питательные вещества. Когда вирус попадает в клетку, его единственная цель — создание множества копий себя, чтобы инфицировать и другие клетки. Всё, что он делает, направлено на увеличение дальнейшей приспособленности и числа потомков.

Немного истории

На сегодняшний день инфекционные болезни были и остаются (как мы убедились в 2020 году) главными врагами человека. В истории человечества известны опустошительные эпидемии оспы, чумы, холеры, тифа, дизентерии, кори, гриппа. И нынешний коронавирус пополнил этот список. При этом любая инфекция очевидно перестает распространяться, когда не остается больше людей к ней чувствительных. На сегодняшний день известны два пути: пресловутый коллективный иммунитет, когда все, кто мог, уже переболели; и вакцинация, когда все, кто мог бы заболеть, привиты. Вариант с коллективным иммунитетом упирается сразу в несколько противоречий: во-первых естественная заболеваемость связана с естественной летальностью. В случае особо серьезных инфекционных заболеваний она может достигать до 70-90%. К тому же на выработку коллективного иммунитета требуется много времени, за которое мы можем потерять множество человек.

Другой способ — вакцинация — и в нынешнее время сталкивается с недоверием и непониманием. При этом часть вакцин, как известно, внесены в национальный календарь профилактических прививок и считаются обязательными. Среди них прививки от кори, туберкулеза, полиомиелита, столбняка, краснухи и других. Об этих болезнях мы уже долгое время не вспоминаем именно благодаря созданным вакцинам. Этому методу мы обязаны провинциальному английскому врачу Эдварду Дженнеру — создателю вакцины от оспы.

**Эдвард Энтони Дженнер**

Источник: Wikipedia

Картина маслом. Коллекция Wellcome. Знак общественного достояния

**Титульный лист книги Дженнера о вакцине**

Источник: Wikipedia. Publication/Creation. Leipzig: Bruno Georgi, 1900

В XVIII веке оспа, она же натуральная или черная оспа, оставалась страшной болезнью. Она передавалась воздушно-капельным путем. К тому же обладала высокой контагиозностью, то есть была очень заразной. Летальность доходила до 40% заболевших, среди которых было много детей. Те, кто выживал, до конца жизни были обезображены оспенными шрамами. Считается, что в древние времена на Востоке и в Африке люди втирали гной из оспенных язв больного. Смертность после данной процедуры доходила до 2% (сегодня для современных вакцин такой показатель совершенно недопустим). Тем не менее, некоторых это действительно спасало. Такая процедура получила название вариоляция от латинского названия вируса оспы — Variola.

Кстати сказать, сам Эдвард Дженнер, будучи учеником школы-интерната, подвергался уже обязательной в то время вариоляции. Ясно, что процедура была не самой приятной, однако идея подобной профилактики развивалась в правильном направлении. Уже в 1796 году во время практики в деревне Дженнер заметил, что фермеры, работающие с коровами, инфицированными коровьей оспой, не болеют натуральной оспой. Врач привил легко протекающую у человека коровью оспу восьмилетнему сыну своего садовника Джеймсу Фиппсу, после чего трижды на протяжении пяти лет пытался заразить мальчика как раз путем вариоляции. Но тот не заболевал, тем самым Дженнер доказал эффективность прививки (этические вопросы подобных испытаний на детях опустим).

Дженнер придумал метод в то время, когда еще даже не были открыты ни бактерии, ни сами вирусы. Прививка от оспы получила широкое распространение в Европе, а в дальнейшем метод лег в основу ликвидации оспы во всем мире. Но только спустя сто лет был предложен научный подход к вакцинации. Его автором стал Луи Пастер. С этого момента начинается путь к победе над многими заболеваниями. Благодаря программам вакцинации Всемирной организации здравоохранения в ХХ веке натуральная оспа была полностью ликвидирована на всех континентах. Сегодня вирусы человеческой оспы хранятся в двух репозиториях: в Центре заболеваний и профилактики в Атланте (США) и в Государственном научном центре вирусологии и биотехнологии «Вектор» в новосибирском Кольцово.

Что известно о вакцинах против коронавируса?

В 2020 году в России были зарегистрированы две вакцины для профилактики новой коронавирусной инфекции. В августе регистрацию прошел препарат "Спутник V", созданный Центром имени Н.Ф. Гамалеи Минздрава России, а в октябре — вакцина новосибирского центра "Вектор" — "ЭпиВакКорона". По сообщениям, 20 февраля 2021 года ожидается регистрация вакцины "КовиВак", разработанной Научным центром исследований и разработки иммунобиологических препаратов имени М.П. Чумакова.

Первая зарегистрированная в России вакцина "Спутник V" — одна из трех вакцин в мире, эффективность которых превышает 90%. Эффективность вакцины рассчитана на основе данных по 19 866 добровольцам, получившим и первую, и вторую инъекцию вакцины или плацебо. Как сообщается на официальном сайте, вакцина названа в честь первого советского космического спутника, который в свое время дал новый импульс космическим исследованиям во всем мире. "Спутник V" — это векторная вакцина. Как мы знаем, цель любого вируса — размножиться, используя чужие клетки и ресурсы. Так вот, вектор — это вирус, лишенный гена размножения. Именно поэтому он не представляет опасности заражения для организма. При этом берется обычный вирус, который часто вызывает ОРВИ. Ученые лишают его генов размножения и встраивают фрагмент гена поверхностного белка коронавируса — того самого "шипа", с помощью которого он связывается с клеткой. То есть аденовирус становится эдаким "почтальоном", который передает важную информацию нашему иммунитету, чтобы тот знал преступника в лицо и методы борьбы с ним.

Вакцина "ЭпиВакКорона" — пептидная, то есть содержит искусственно синтезированные пептиды (небольшие белки) коронавируса. В данном случае используется 3 вида пептидов, а также белки-носители и вспомогательные вещества, которые нужны для проникновения вакцинальных компонентов в организм. Эти пептиды распознаются иммунными клетками привитого человека, и к ним вырабатываются антитела. Принцип схож — дать иммунитету необходимую информацию для будущей встречи с "настоящим" вирусом. Если она состоится, иммунная система "узнает врага по его пептидам" и отразит атаку.

Вакцина "КовиВак", которая ожидает регистрации — инактивированная. Иммунитету буквально скармливают настоящий, но убитый вирус, безнадежно испорченный при помощи нагревания или химической обработки. Преимущества подхода в том, что исследователю не нужно самому выбирать детали-антигены, которые подойдут иммунной системе. Иммунитет получит все варианты и выберет сам. Однако работа с реальными патогенами требует максимальной безопасности.

Наследие Дженнера и Пастера позволило нам побороть или по крайней мере укротить некоторые вирусы. Но до сих пор есть заболевания, для которых вакцин еще не существует. Прямо сейчас мы, конечно, следим за ситуацией вокруг коронавируса. Он вновь напомнил нам, что мы на Земле не единственные живые организмы. И можно сказать, даже не первые. Вирусы и бактерии жили и будут жить с нами бок о бок, хотим мы этого или нет. И именно вирусы представляют собой важный фактор эволюции. При взаимодействии с клетками они переносят гены. Заражая клетку, они могут вносить в неё новые наборы генов. А выходя из нее, могут забирать часть генетической информации из этой клетки и переносить ее в другую. Получается, что вирусы — переносчики генетического материала и важный элемент эволюции клеточной жизни.

***

Всю актуальную информацию о распространении и профилактике коронавирусной инфекции вы найдете на официальных сайтах государственных организаций. Там же доступны все новости о зарегистрированных вакцинах. Берегите себя и будьте здоровы!