Коронавірус швидко мутує, чи спрацюють проти нових штамів існуючі вакцини? Поки що так. Але потім їх доведеться модернізувати, й Україні, схоже, у цьому плані не пощастило

Автор:
Сергій Пивоваров
Редактор:
Євген Спірін
Дата:

Робочий перевіряє шприци з вакциною на виробничій лінії Sinovac Biotech у Пекіні. Україна замовила близько двох мільйонів доз цієї вакцини.

Із кінця минулого року вчені активно досліджують нові штами коронавірусу, які виявили у Великій Британії та Південній Африці. Важливо зрозуміти, чому вони поширюються так швидко і чи можуть знизити ефективність вакцин або подолати природний імунітет людини. Вдалося виявити дві небезпечні мутації шипового білка коронавірусу. Одна дозволяє вірусу міцніше прикріплюватися до рецепторів в організмі людини, інша може частково «обманювати» імунітет. Існуючі вакцини поки що справляються з цими мутаціями. Але рано чи пізно їх доведеться «підганяти» під нові штами, як це щороку роблять з вакциною від грипу. За прогнозами вчених, найменше часу займе модернізація вакцин на основі матричної РНК, на кшталт BioNTech/Pfizer і Moderna. А ось на вдосконалення китайської вакцини Sinovac, яку замовила Україна, знадобиться набагато більше часу.

Військові охороняють контейнер з вакцинами Pfizer/BioNTech в аеропорту в Мехіко, 5 січня 2021 року. Мексика замовила понад мільйон доз вакцини від коронавірусу Pfizer/BioNTech.

Hector Vivas / Getty Images

Учені досліджують два нові штами коронавірусу SARS-CoV-2, які швидко поширюються світом з кінця минулого року. Один варіант, відомий як B.1.1.7, виявили у Великій Британії. Інший штам — з Південної Африки — назвали 501Y.V2. За словами Джеремі Любана, вірусолога медичного факультету Массачусетського університету, питання на «мільйон доларів» полягає в тому, яке значення це матиме для ефективності вакцин, які вже вводяться у практику або ще розробляються.

Британський і південноафриканський штами виникли незалежно, але обидва дали понад 20 мутацій. Деякі з них особливо ні на що не впливають, інші взагалі можуть заважати вірусу відтворюватися і поширюватися. А ось третій варіант мутацій є найнебезпечнішим — зміна відбувається у шиповому білку коронавірусу, за допомогою якого він проникає в людські клітини та заражає їх.

Варіант B.1.1.7 отримав вісім мутацій, що впливають на шипоподібний білок. Зразки південноафриканського варіанту 501Y.V2 мають до девʼяти подібних мутацій. Любан каже, що головне — зʼясувати, чим саме визначається швидке поширення штамів. «Я не думаю, що є одна-єдина мутація, яка могла б усе це пояснити».

Виробнича лінія вакцини від коронавірусу Sinovac Biotech в Пекіні, 22 вересня 2020 року. Технічний фахівець у лабораторії Sinovac Biotech у Пекіні. Співробітники Sinovac Biotech на виробничій лінії.

Kevin Frayer / Getty Images

Поки що вчені більше зосередилися на дослідженні мутації шипового білка під назвою N501Y, яка є спільною для обох штамів. Вона змінює частину шипа, яка називається доменом звʼязування. Завдяки їй вірус може міцніше прикріплюватися до рецепторів ACE2 в організмі людини. Через це зростає ймовірність того, що вірус зможе успішно заражати клітини та передаватися від однієї людини іншій.

Вініт Менахері, вірусолог медичного факультету Техаського університету, входить до команди, яка з минулого року вивчає мутацію N501Y. Тоді він і його колеги припустили, що саме ця мутація відповідає за вищу заразність вірусу. Ученим вдалося підтвердити цю гіпотезу: у мазках людей, інфікованих британським штамом B.1.1.7, дослідження виявили більше генетичного матеріалу SARS-CoV-2, ніж у заражених вірусами без мутації N501Y.

Однак команда Менахері також виявила, що мутація N501Y не надто вплинула на активність нейтралізуючих антитіл у сироватці крові людей, які вилікувалися від коронавірусу. Це свідчить про те, що мутація N501Y навряд чи впливає на імунітет.

Але інші мутації можуть впливати на імунітет. Другу небезпечну мутацію шипового білка під назвою E484K виявили в південноафриканському штамі. Вона дозволяє «обманювати» імунітет, тобто антитіла не розпізнають білки коронавірусу з такою мутацією.

Команда Джессі Блума, біолога-еволюціоніста з Центру дослідження раку в Сіетлі, під час експерименту встановила, що E484K і кілька інших мутацій можуть різною мірою «ухилятися» від розпізнавання антитілами людей, які вже перехворіли на коронавірус.

За попередніми даними, антитіла більшості людей нейтралізують обидва варіанти мутацій, незалежно від того, викликані вони вакциною або просто подоланою інфекцією більш «старого» варіанту вірусу. «Я налаштований дуже оптимістично і вважаю, що навіть з цими мутаціями імунітет не збирається раптово відмовляти нам. Він може поступово руйнуватися, але не підведе нас, принаймні в короткостроковій перспективі», — говорить доктор Блум.

Вакцинація в одному з медичних центрів в Англії, 11 січня 2021 року. Велика Британія планує вакцинувати 15 мільйонів людей до середини лютого. Лікар вводить вакцину Pfizer/BioNTech медичному працівнику центру вакцинації в Саксонії, Німеччина, 11 січня 2021 року.

Anthony Devlin / Getty Images; Maja Hitij / Getty Images

Учені впевнені, що мутації коронавірусу не зроблять існуючі вакцини непридатними. Хіба що дещо менш ефективними. Завдяки щепленню виникають колосальні рівні нейтралізуючих антитіл, тому невелике зниження ефективності вакцин проти штамів вірусу може не мати особливого значення. Інші ланки імунної реакції, які запускають вакцини, наприклад Т-клітини, можуть взагалі не постраждати.

З огляду на кількість і швидкість мутацій нового коронавірусу, рано чи пізно він все ж зміниться настільки, що імунітет, який забезпечують вакцини, не спрацьовуватиме. За словами дослідників, на це можуть піти роки. Однак коли це станеться, виробникам доведеться оперативно коригувати свої вакцини, щоб «налаштувати» їх на новий варіант вірусу.

Регулюючі органи Європи та США вже готуються до того, щоб скоротити терміни затвердження таких модифікованих вакцин. Поки що за модель беруть процес затвердження вакцини від грипу. Її щороку модифікують, щоб не відставати від найбільш поширених штамів. В ідеалі було б непогано створити універсальну вакцину, яка давала хоча б частковий захист від усього сімейства коронавірусів. Утім, судячи з того, як багато вчених десятиліттями безуспішно намагаються створити універсальну вакцину від грипу, це рішення відкладається на довгострокову перспективу.

Компанії-розробники вакцин теж паралельно досліджують нові штами коронавірусу. Pfizer і BioNTech вже оголосили, що їхня вакцина, як і раніше, ефективна щонайменше проти мутації N501Y. А в разі необхідності вони зможуть «підлаштувати» її під нові мутації коронавірусу за шість тижнів.

Однак вчені попереджають, що варто враховувати весь процес — від розробки нового складу вакцини до запуску виробництва. Наприклад, на розробку нової формули вакцини Oxford/AstraZeneca може піти всього кілька днів, але для виробництва знадобиться набагато більше часу.

Пресконференція в Сан-Паулу під час прибуття партії з 1,5 мільйона доз вакцини, розробленої китайською лабораторією Sinovac Biotech, 30 грудня 2020 року.

Тут, на думку експертів, переваги матимуть ті компанії, які створюють вакцину на основі матричної РНК. Це, наприклад, BioNTech/Pfizer і Moderna. У них весь процес може зайняти від трьох до шести місяців. У вакцин на основі аденовірусу на кшталт Oxford/AstraZeneca і Johnson & Johnson — від шести до восьми місяців. У рекомбінантних білкових вакцин, таких як Novavax і Sanofi/GSK, близько девʼяти місяців. А на вдосконалення вакцин, заснованих на використанні мертвого чи ослабленого вірусу, як Sinopharm та китайська Sinovac, яку замовила Україна, знадобиться ще більше часу.