Обычно процесс выпуска новой вакцины занимает несколько лет, но везде есть исключения. В 2020 году человечество столкнулось с пандемией нового коронавируса, и фармацевтические компании вступили в гонку, пытаясь создать вакцины против COVID-19 в рекордные сроки. Сегодня на разных стадиях клинических испытаний находятся 63 кандидата, и некоторые из них уже вышли на рынок. Разберемся, чем же они отличаются друг от друга.
S-БЕЛОК: КУСОЧЕК ВИРУСА В ВАКЦИНЕ
Большую роль в создании вакцин против COVID-19 играют S-белки (spike-белки) на поверхности возбудителя инфекции — коронавируса SARS-CoV-2. Эти белки формируют шипы на поверхности вирионов, которые помогают вирусу внедряться в клетку. Именно на их присутствие и реагирует иммунная система (рис. 1).Что такое вирион
Вирион — это вирусная частица. Она состоит из РНК или ДНК вируса и белковой оболочки, капсида. Коронавирусы — это РНК-вирусы, их генетический материал представлен одноцепочечной рибонуклеиновой кислотой.
Для того, чтобы получить вакцину, ученые используют либо сам белок или его фрагменты, либо гены вирусной РНК, кодирующие производство S-белков. Иногда в ход идет и весь вирус целиком.
Сегодня все разрабатываемые вакцины можно разделить на 5 видов в зависимости от того, какая технология была выбрана для их получения (табл. 1).
Таблица 1. Какими бывают вакцины против новой коронавирусной инфекции.
| Тип вакцины | Что в основе |
| Векторная | Вектор — вирус, лишенный способности размножаться в клетках и вызывать болезнь. Для получения вакцин против COVID-19 чаще всего используют аденовирусные векторы, геном которых представлен двухцепочечной ДНК. В векторную ДНК встроен ген коронавируса, кодирующий S-белок |
| Пептидная | Фрагменты вирусных S-белков, целые белки или белки, собранные в вирусоподобные частицы |
| мРНК-вакцина | Матричная РНК коронавируса, кодирующая S-белки. РНК называют матричной, потому что с нее, как с матрицы, считывается информация о первичной структуре белков |
| ДНК-вакцина | ДНК, содержащая гены, кодирующие вирусные S-белки |
| Цельновирионная | Целые ослабленные или инактивированные (убитые) вирусы |
Как проходят исследования новых вакцин
Перед тем, как новая вакцина появится в поликлиниках, она должна пройти несколько фаз испытаний и получить одобрение от национального контролирующего органа (рис. 2). В России таким органом является Минздрав.
Однако с началом пандемии COVID-19 во многих странах, включая Россию, процесс регистрации вакцин против коронавируса был ускорен. В нашей стране первые вакцины были предварительно одобрены (разрешены для использования) до начала самой длительной и дорогостоящей третьей фазы.
Экстренный вывод на рынок коронавирусных вакцин до завершения фазы 3 клинических исследований стал практически повсеместной практикой. Как правило, вакцины разрешают использовать в экстренном порядке после получения предварительных результатов об их безопасности и эффективности. Кроме того, фазы клинических испытаний стали совмещать, то есть некоторые вакцины проходят 1 и 2 или 2 и 3 фазы клинических исследований одновременно.
Разумеется, с выходом на рынок таких «ускоренных» вакцин исследования не прекращаются. Все необходимые этапы проверки проходит каждый препарат, просто в условиях пандмии некоторые из них стали пострегистрационными. После проведения всех необходимых испытаний вакцины получают полное одобрение. Если же в ходе испытаний что-то пошло не так, их приостанавливают, а препарат могут отозвать с рынка.
РОССИЙСКИЕ ВАКЦИНЫ
В России первыми на рынок вышли отечественные препараты. Вакцина «Спутник V» («Гам-КОВИД-Вак»), разработанная в Центре эпидемиологии и микробиологии имени Н.Ф. Гамалеи, была зарегистрирована в августе 2020 года и стала первой в мире вакциной против новой коронавирусной инфекции. В октябре 2020 года была зарегистрирована вторая вакцина — «ЭпиВакКорона», полученная в Научном центре вирусологии и биотехнологии «Вектор». Третьим доступным для россиян препаратом, вероятно, станет вакцина от Центра исследований и разработки иммунобиологических препаратов имени М.П. Чумакова. Расскажем о них подробнее.
«Спутник V»: векторная вакцина
НАЗВАНИЕ: Спутник V или Гам-КОВИД-Вак
ТИП ВАКЦИНЫ: векторная
КОЛИЧЕСТВО ДОЗ: 2 дозы с интервалом 21 день
СПОСОБ ВВЕДЕНИЯ: инъекция в плечо
ЭФФЕКТИВНОСТЬ: 91,4%
СТАДИЯ ИСПЫТАНИЙ: 3 фаза, раннее одобрение в России и ряде др. стран
Вакцина «Спутник V» является векторной. Она получена с использованием двух вирусных векторов — аденовирусов, лишенных возможности размножаться. При этом в ДНК каждого вектора встроен ген нового вируса SARS-CoV-2. Он кодирует S-белок, вызывающий иммунный ответ (рис. 3).
Вакцинация Спутником включает 2 дозы вакцины с интервалом 3 недели: сперва человек получает один вектор, а затем — второй. Повторная вакцинация незнакомым для организма аденовирусным вектором позволяет усилить выработку защитных антител (рис. 4).
Сегодня «Спутник V» находится на третьей стадии клинических испытаний. Вакцину уже используют в России, Беларуси, Аргентине и ряде других стран. Ее эффективность, согласно предварительным результатам, составляет 91,4%.
В начале января 2021 года Минздрав одобрил начало испытаний упрощенной версии вакцины — «Спутник Лайт», призванной способствовать скорейшему повышению охвата вакцинацией. Вакцина будет включать один из компонентов «Спутника V», курс будет состоять из 2 доз. Ожидаемая длительность иммунитета после такой прививки составляет всего 3-4 месяца, однако облегченный препарат сможет защитить людей от тяжелой инфекции, а через 3 месяца привитые смогут допривиться вторым компонентом Спутника, чтобы усилить и продлить иммунный ответ.
«ЭпиВакКорона»: пептидная вакцина
НАЗВАНИЕ: ЭпиВакКорона
ТИП ВАКЦИНЫ: пептидная
КОЛИЧЕСТВО ДОЗ: 2 дозы с интервалом 21 день
СПОСОБ ВВЕДЕНИЯ: инъекция в плечо
ЭФФЕКТИВНОСТЬ: не установлена
СТАДИЯ ИСПЫТАНИЙ: 3 фаза, раннее одобрение в России
Вакцина «ЭпиВакКорона» успешно прошла 1 и 2 фазы клинических испытаний и уже получила раннее одобрение Минздрава. Этот препарат, в отличие от «Спутника V», содержит синтетические пептиды — фрагменты трех вирусных S-белков. Антигены в составе вакцины объединены с белком носителем, в качестве адъюванта (вещества, усиливающего иммунный ответ) вакцина содержит гидроксид алюминия. Третья фаза испытаний «ЭпиВакКорона» началась в ноябре 2020 года, в ходе исследования вакцину получат более 3 тысяч человек.
Вакцина Центра М.П. Чумакова: цельновирионная вакцина
НАЗВАНИЕ: —
ТИП ВАКЦИНЫ: цельновирионная инактивированная
КОЛИЧЕСТВО ДОЗ: —
СПОСОБ ВВЕДЕНИЯ: —
ЭФФЕКТИВНОСТЬ: не установлена
СТАДИЯ ИСПЫТАНИЙ: 3 фаза
В ближайшие месяцы должны завершиться клинические испытания цельноклеточной (цельновирионной) вакцины, разработанной в Научном центре им. М.П. Чумакова. Главное отличие нового препарата от других отечественных вакцин — содержание в ней целых, убитых вирусов. Специалисты Центра считают, что такой подход позволит сформировать более полный иммунный ответ, ведь антитела в этом случае будут вырабатываться в ответ не на один или несколько вирусных белков, а на все белки, содержащиеся в вирусе.
ЗАРУБЕЖНЫЕ ВАКЦИНЫ-ЛИДЕРЫ
Среди огромного количества вакцинных кандидатов за рубежом сформировался список лидеров. Все эти вакцины находятся на 2 или 3 фазе клинических испытаний. Есть и те, что уже используются. Поставка некоторых из этих вакцин возможна в Россию в будущем. Здесь мы расскажем про самые известные из них.
мРНК-вакцины: Pfizer-BioNTech и Moderna
В России вакцин на базе вирусной матричной РНК пока нет, а вот в других странах их активно разрабатывают и исследуют. Среди самых нашумевших и перспективных препаратов этой группы — вакцины компаний Pfizer-BioNTech и Moderna.
Вакцина Comirnaty (Pfizer-BioNTech)
НАЗВАНИЕ: Comirnaty (tozinameran, BNT162b2)
ТИП ВАКЦИНЫ: мРНК-вакцина
КОЛИЧЕСТВО ДОЗ: 2 дозы с интервалом 21 день
СПОСОБ ВВЕДЕНИЯ: инъекция в плечо
ЭФФЕКТИВНОСТЬ: 95%
СТАДИЯ ИСПЫТАНИЙ: 3 фаза, полностью одобрена в некоторых странах
В ноябре 2020 года Pfizer и BioNTech заявили об эффективности разработанной ими вакцины, превышающей 90%. Сейчас вакцина все еще находится в 3 фазе испытаний, которая должна включать более 40 тысяч добровольцев.
Comirnaty получена на базе вирусной матричной РНК (мРНК). Попадая в организм, РНК вируса заставляет клетки производить вирусные S-белки, вызывающие иммунный ответ (рис. 5).
Вакцина с осени прошлого года используется в экстренном порядке в США, Канаде, ЕС и ряде других стран, она полностью одобрена в Саудовской Аравии, Бахрейне и Швейцарии. Важно!
Норвежское медицинское агентство 14 января сообщило о 23 случаях смерти среди пожилых людей, привитых Comirnaty. На данный момент обработаны 13 заявлений. Специалисты считают, что побочные эффекты мРНК-вакцин могут спровоцировать тяжелое течение болезни у ослабленных пациентов, в связи с чем возможно изменение рекомендаций по использованию вакцины.
Вакцина mRNA-1273 (Moderna)
НАЗВАНИЕ: mRNA-1273
ТИП ВАКЦИНЫ: мРНК-вакцина
КОЛИЧЕСТВО ДОЗ: 2 дозы с интервалом 4 недели
СПОСОБ ВВЕДЕНИЯ: инъекция в плечо
ЭФФЕКТИВНОСТЬ: 94,5%
СТАДИЯ ИСПЫТАНИЙ: 3 фаза, раннее в США, ЕС и других странах
Вакцина от американской компании Moderna работает так же, как вакцина Comirnaty. Сегодня ее разрешено использовать в США, Канаде, Израиле, Великобритании, Швейцарии и в некоторых странах ЕС. В третьей фазе испытаний участвует более 30 тысяч человек.
Аденовирусные вакцины компаний Oxford-AstraZeneca, CanSino и Johnson and Johnson
Все аденовирусные вакцины, включая уже известный нам Спутник V, для доставки в клетки генетического материала коронавируса используют векторы — аденовирусы, которые не могут размножаться и вызывать болезнь.
Вакцина AZD1222 (Oxford-AstraZeneca)
НАЗВАНИЕ: AZD1222 или Covishield
ТИП ВАКЦИНЫ: векторная
КОЛИЧЕСТВО ДОЗ: 2 дозы с интервалом 4 недели
СПОСОБ ВВЕДЕНИЯ: инъекция в плечо
ЭФФЕКТИВНОСТЬ: от 60 до 90% в зависимости от дозировки
СТАДИЯ ИСПЫТАНИЙ: 3 фаза, разрешена в Великобритании, Индии
Вакцина AZD1222 была получена на базе аденовируса ChAdOx1, заражающего шимпанзе. Ее разработкой занималась англо-шведская компания AstraZeneca.
Осенью исследования вакцины AZD1222 прерывались после случая поперечного миелита у одного из испытуемых, но затем были продолжены. Хотя третья фаза испытаний еще не закончена, вакцина уже разрешена для использования в Великобритании, Индии и ряде других стран. В декабре 2020 года AstraZeneca объявила о сотрудничестве с Центром Гамалеи, разработавшим вакцину Спутник V. Предполагается, что комбинация двух вакцин будет обладать лучшей эффективностью.
Вакцина Convidecia (CanSinoBIO)
НАЗВАНИЕ: Convidecia или Ad5-nCoV
ТИП ВАКЦИНЫ: векторная
КОЛИЧЕСТВО ДОЗ: 1 доза
СПОСОБ ВВЕДЕНИЯ: инъекция в плечо
ЭФФЕКТИВНОСТЬ: не установлена
СТАДИЯ ИСПЫТАНИЙ: 3 фаза, разрешена в Китае
Вакцина китайской компании CanSinoBIO на базе аденовирусного вектора Ad5 в настоящее время проходит третью стадию клинических испытаний в России (в нашей стране вакцина называется Ad5-nCoV), Пакистане, Мексике и Чили. Еще до начала завершающей фазы исследований препарат был одобрен в Китае, в ноябре 2020 года вакцину там получило порядка 50 тысяч человек.
Вакцина Ad26.COV2.S (Johnson & Johnson)
НАЗВАНИЕ: Ad26.COV2.S
ТИП ВАКЦИНЫ: векторная
КОЛИЧЕСТВО ДОЗ: 1 доза
СПОСОБ ВВЕДЕНИЯ: инъекция в плечо
ЭФФЕКТИВНОСТЬ: не установлена
СТАДИЯ ИСПЫТАНИЙ: 3 фаза
Для создания вакцины Ad26.COV2.S был использован вектор аденовируса Ad26, уже успевший послужить ученым верой и правдой. В прошлом сотрудниками американской компании Johnson & Johnson на его основе были получены вакцины против лихорадки Эбола и других инфекций.
Третья фаза испытаний, начавшаяся в сентябре 2020 года, будет включать 45 тысяч человек, ее результаты ожидаются в январе. В ноябре 2020 года компания заявила о дополнительных испытаниях, чтобы оценить преимущества введения двух доз вакцины. После одобрения предполагаемые объемы производства препарата составят около 1 млрд доз в год, вакцина будет доступна по всему миру.
Протеиновая вакцина Novavax
НАЗВАНИЕ: NVX-CoV2373
ТИП ВАКЦИНЫ: пептидная
КОЛИЧЕСТВО ДОЗ: 2 дозы с интервалом 21 день
СПОСОБ ВВЕДЕНИЯ: инъекция в плечо
ЭФФЕКТИВНОСТЬ: не установлена
СТАДИЯ ИСПЫТАНИЙ: 3 фаза
Третья фаза испытаний пептидной вакцины от американской компании Novavax стартовала в сентябре 2020 года. Суммарно в Великобритании и США в исследовании вакцины должны принять участие более 45 тысяч человек. После регистрации препарата его планируется поставлять в США, Англию и Австралию.
В состав вакцины входит вирусный S-белок NVX-CoV2373, наработанный в клетках моли, инфицированных бакуловирусом (бакуловирусы вызывают заболевания у насекомых). В этот бакуловирус ученые предварительно встроили ген целевого коронавирусного S-белка, заставив клетки моли служить фабрикой для производства вирусных протеинов. После этого белки были собраны в наночастицы, а в качестве адъюванта в состав препарата вошли сапонины — вещества, получаемые из экстракта мыльного дерева.
Цельновирионные вакцины: Sinopharm, Sinovac, Bharat Biotech
Цельноклеточные вакцины содержат целые, ослабленные или предварительно инактивированные (убитые) частицы коронавируса. В России такой препарат разрабатывает Научный центр имени М.П. Чумакова.
Вакцина BBIBP-CorV (Sinopharm)
НАЗВАНИЕ: BBIBP-CorV
ТИП ВАКЦИНЫ: цельновирионная инактивированная
КОЛИЧЕСТВО ДОЗ: 2 дозы с интервалом 21 день
СПОСОБ ВВЕДЕНИЯ: инъекция в плечо
ЭФФЕКТИВНОСТЬ: 79,34%
СТАДИЯ ИСПЫТАНИЙ: 3 фаза, полностью одобрена в Китае и др. странах
Инактивированная бета-пропиолактоном цельновирионная вакцина BBIBP-CorV прошла третью фазу испытаний и была окончательно одобрена в Китае, ОАЭ и Бахрейне. В конце декабря Sinopharm заявила, что эффективность препарата составляет порядка 79%, подробный отчет о результатах исследований пока не опубликован.
Вакцина CoronaVac (Sinovac)
НАЗВАНИЕ: CoronaVac или PiCoVacc
ТИП ВАКЦИНЫ: цельновирионная инактивированная
КОЛИЧЕСТВО ДОЗ: 2 дозы с интервалом 14 дней
СПОСОБ ВВЕДЕНИЯ: инъекция в плечо
ЭФФЕКТИВНОСТЬ: 50,4%
СТАДИЯ ИСПЫТАНИЙ: 3 фаза, разрешена в Китае, Индонезии
Третья фаза испытаний китайской вакцины компании Sinovac проходит в Бразилии, Индонезии и Турции. В Китае и в Индонезии ее разрешено использовать для экстренной вакцинации. Несмотря на то, что эффективность препарата пока уточняется, Sinovac планирует крупномасштабное производство, ориентированное на экспорт.
Вакцина Covaxin (Bharat Biotech)
НАЗВАНИЕ: Covaxin или BBV152 A, B, C
ТИП ВАКЦИНЫ: цельновирионная инактивированная
КОЛИЧЕСТВО ДОЗ: 2 дозы с интервалом 4 недели
СПОСОБ ВВЕДЕНИЯ: инъекция в плечо
ЭФФЕКТИВНОСТЬ: не установлена
СТАДИЯ ИСПЫТАНИЙ: 3 фаза, разрешена в Индии
Инактивированная вакцина Covaxin индийской компании Bharat Biotech была экстренно одобрена в Индии еще до разглашения результатов третьей фазы клинических испытаний, начавшихся в октябре 2020 года. Сейчас компания занимается разработкой вакцины для рынка США совместно с Ocugen.
ДРУГИЕ КАНДИДАТЫ
Помимо перечисленных, множество других перспективных препаратов в настоящее время проходят клинические и доклинические испытания. Среди них:
- мРНК-вакцина CVnCoV (CureVac, Германия),
- ДНК-вакцина AG0302-COVID19 (AnGes, Япония),
- ДНК-вакцина ZyCoV-D (Zydus Cadila, Индия),
- ДНК-вакцина INO-4800 (Inovio, США),
- ДНК-вакцина компании Arcturus Therapeutics (США) и медицинской школы Duke-NUS (Сингапур),
- мРНК-вакцина HGC019 (Gennova Biopharmaceuticals-HDT Bio, Индия и США),
- ДНК-вакцина компании GeneOne Life Science (Южная Корея),
- векторная вакцина компании ReiThera (Италия),
- векторная вакцина на основе ослабленного вируса кори компаний Merck (США) и Themis Bioscience (Австрия),
- векторная назальная вакцина на основе ослабленного вируса гриппа (University of Hong Kong и Xiamen University, Китай),
- пептидная вакцина ZF2001 (Anhui Zhifei Longcom, Китай),
- пептидная вакцина на основе вирусоподобных частиц (Medicago, Канада),
- пептидная вакцина компании Clover Biopharmaceuticals (Китай),
- пептидная вакцина Sanofi (Франция) и др.
ЧТО В ИТОГЕ
Пандемия COVID-19 заставила фармацевтические компании всего мира вступить в гонку, целью которой стала разработка вакцин против новой коронавирусной инфекции. И пусть современные платформенные технологии позволяют получать кандидатные препараты в очень короткий срок, необходимость в клинических испытаниях все еще заметно тормозит выпуск новых лекарств. Среди вакцин-лидеров можно отметить препараты из США, России, Китая, Европы и Индии (табл. 2). Их исследования продолжаются и сегодня.
Таблица 2. Вакцины-лидеры, предназначенные для профилактики COVID-19.
| Вакцина | Страна | Компания | Тип вакцины | Эффективность |
| Спутник V | Россия | Центр эпидемиологии и микробиологии имени Н.Ф. Гамалеи | Векторная | 91,4% |
| AZD1222 | Англия, Швеция | AstraZeneca | Векторная | от 60 до 90% |
| Ad26.COV2.S | США | Johnson & Johnson | Векторная | — |
| Convidecia или Ad5-nCoV | Китай | CanSinoBIO | Векторная | — |
| Comirnaty (tozinameran, BNT162b2) | США, Германия | Pfizer-BioNTech | мРНК-вакцина | 95% |
| mRNA-1273 | США | Moderna | мРНК-вакцина | 94,5% |
| NVX-CoV2373 | США | Novavax | Пептидная | — |
| ЭпиВакКорона | Россия | Вектор | Пептидная | — |
| BBIBP-CorV | Китай | Sinopharm | Цельновирионная инактивированная | 79,34% |
| CoronaVac или PiCoVacc | Китай | Sinovac | Цельновирионная инактивированная | Менее 78% |
| Covaxin или BBV152 A, B, C | Индия | Bharat Biotech | Цельновирионная инактивированная | — |
