Чем уникальны вакцины от коронавируса, и как они могут привести к технологическому прорыву
![Научно-технологическая компания Merck](https://images11.popmeh.ru/upload/img_cache/2d6/2d6a0b152ac681b106701562030fae3d_cropped_50x50.jpg)
![Чем уникальны вакцины от коронавируса, и как они могут привести к технологическому прорыву](https://images11.popmeh.ru/upload/img_cache/1e7/1e7368b8764b10d261b467a78255123c_ce_1910x1272x0x0_cropped_666x444.jpg)
1. Чем отличаются современные вакцины 2. Как производят вакцины 3. Почему удалось так быстро разработать вакцины 4. Как борьба с коронавирусом движет науку вперед Скрыть
Чем отличаются современные вакцины
На сегодняшний день при производстве вакцин от COVID-19 применяются сразу несколько технологий, которые достаточно сильно отличаются друг от друга.
Инактивированные вакцины — это самая старая из технологий, которая массово используется с 50-х годов прошлого века. Это вовсе не означает, что инактивированные вакцины должны быть менее эффективны или менее безопасны, но у них есть ряд минусов. В частности, разработка и производство таких вакцин — это довольно опасный процесс, который требует серьезнейших мер безопасности. Синтез вакцины происходит на основе реального вируса SARS, причем в ходе этого процесса необходимо нарастить высокий титр вируса, после чего следует инактивация и очистка раствора.
Векторные вакцины — это относительно новая и сложная технология, требующая вовлечения молекулярных биологов и биотехнологов. Работа с векторной технологией подразумевает использование настоящих вирусов, правда, не имеющих отношения к Covid-19. Вместо этого используют аденовирусы, в которые встроен нужный участок генома SARS-CoV2. Аденовирус при этом служит своего рода носителем, который «приручен» разработчиками — все его ненужные функции «отключены», то есть он не размножается и не может беспорядочно встраиваться в клетки организма, выполняя лишь задачу, заданную разработчиками, то есть находит нужное направление и позволяет действовать белкам, которые способствуют формированию иммунитета. На сегодняшний день это одна из основных технологий, и вакцины на ее основе активно используются по всему миру.
мРНК — это принципиально новая технология, иными словами, до появления мРНК вакцины от Covid-19 других подобных не существовало. Тем не менее, эта технология безопасна, хотя и очень сложна. Ее суть заключается в том, что молекулярные биологи берут ДНК безопасной клетки и встраивают часть, специфичную для коронавируса. Затем эта клетка делится на несколько миллиардов и снова выделяется ДНК, но теперь из этой ДНК берут только терапевтическую часть в виде последовательности нуклеиновых кислот, что и называется РНК.
Как можно увидеть, во всех процессах используются клетки и белки, которые требуют выделения и огромного количества технологий очистки.
![](https://images11.popmeh.ru/upload/img_cache/087/087d9934e4ad9466fd6b3a7280de2921_cropped_666x444.jpg)
Как производят вакцины
- Все начинается с подготовки продуцента — клетки, подходящей для синтеза белка, который будет «тренировать» наш иммунитет. Сейчас в качестве таких клеток используют человеческие клетки НЕК или бактериальные E. Coli.
- Клетка-продуцент помещается в биореакторы, заполняемые питательной средой — смесью аминокислот, витаминов, углеводов. Это помогает клетке расти и размножаться, и через несколько дней биореактор заполняется ими. Как только клеточная плотность достигнута, в биореактор вносят модифицированный аденовирус, и он распространяется по клеткам.
- Далее из этой массы нужно получить только то, что нам необходимо, а именно — модифицированный аденовирус. Остатки питательных веществ, соли, компоненты среды отфильтровываются, остается только необходимый материал.
- Теперь мы переходим к долгому и трудоемкому процессу, для которого нужна работа высококвалифицированных специалистов. На этом этапе материал снова проходит фильтрацию, хроматографию — сложная технология выделения и разделения веществ, а также удаления сторонних ДНК, которые всегда присутствуют при производстве вакцин. Это очень важный процесс, напрямую влияющий на эффективность и безопасность конечного продукта. Существуют разные методы, например, мы в Merck разработали специальный энзим, который целенаправленно уничтожает сторонние ДНК, очищая вакцину от всех генетических примесей.
- Наконец, создается финальная рецептура, после чего раствор проходит стерилизацию и отправляется на розлив в ампулы. Может показаться, что этот этап проще остальных, но именно здесь крайне важно соблюдение строгих мер безопасности, ведь любое нарушение стерильности приводит к порче всей партии.
![](https://images11.popmeh.ru/upload/img_cache/271/271499ba932423b182da0e46d6231fe9_cropped_666x444.jpg)
Почему удалось так быстро разработать вакцины
Некоторые люди задают резонный вопрос, почему на создание вакцин от коронавируса потребовалось относительно немного времени, если раньше на этот процесс уходило несколько лет?
В первую очередь, это связано с тем, что на борьбу с пандемией COVID-19 брошены огромные человеческие и финансовые ресурсы, поэтому работы велись в ускоренном режиме. Но дело не только в этом: современные вакцины сделаны с использованием совершенно новых технологий. При производстве знакомых всем нам вакцин, например, от гриппа, кори или БЦЖ, используют традиционные технологии, которые требуют больше времени и проверок безопасности. Молекулярные технологии, которые используются в современных вакцинах, уже достаточно давно применяются для разработки генной терапии. Сам принцип работы с вирусами и создание векторов для переноса белков хорошо изучены. Поэтому разработчикам требовалось лишь найти действующий белок, на который отзывается иммунитет — шип-белок, он же S-белок. Таким образом, все наработки уже существовали, требовалось только изучить сам вирус и реакцию иммунной системы. Ну и, конечно, гораздо больше времени занимают необходимые клинические исследования. Это трудоемкий и долговременный процесс, однако крайне важный для подтверждения безопасности.
![](https://images11.popmeh.ru/upload/img_cache/c33/c33cdb218fbde78db172a8514d93b007_cropped_666x444.jpg)
Как борьба с коронавирусом движет науку вперед
Борьба с Covid-19 стала стимулом для ученых и исследователей по всему миру, но самое главное, что они получили поддержку. Безусловно, сейчас главная задача — полная победа над коронавирусной инфекцией, но массивы информации, полученные в ходе пандемии, и использованные технологические разработки, принесут пользу не только вирусологии. Осталось всего несколько шагов до общедоступной генной терапии, когда удастся не только бороться с болезнями при помощи лекарственных препаратов, но и обучать наш иммунитет самостоятельно сопротивляться инфекциям, атаковать вредоносные вирусы, блокировать врожденные заболевания и аутоиммунные отклонения. Во многом это происходит благодаря изучению вирусов и их свойств — это очень интересные субъединицы, с одной стороны пугающие, но, с другой стороны, удивляющие своими возможностями. Изучая их, можно не только научиться справляться с пандемиями за короткие сроки, но и открыть новые перспективы развития медицины. Возможно, что мы находимся на пороге технологического прорыва.
Авторы: Артем Харченко, директор Merck Life Science в России и странах СНГ; Павел Савкин, руководитель отдела Биопроцесс, Активные Субстанции и Фармацевтические Ингредиенты