Ваксината предпазва членовете на семейството от COVID вирус

Много преди COVID-19 да преобрази ежедневието, учените са били наясно с възможността коронавирусът да направи скок от животински вид към човешката популация.

Колко различни можеха да бъдат последните няколко години, ако ваксина, способна да блокира вируса SARS-CoV-2, беше приложена на работници на пазара Huanan в Ухан, Китай – къде, подозират ученитемиещо куче зарази продавач и предизвика пандемия, която е уби повече от 6,3 милиона души по цялото земно кълбо.

Нов тип ваксина, разработена в Калифорнийския технологичен институт, има за цел да предпазва от нови коронавируси дори преди здравните служители да разберат, че съществуват. Когато е тестван върху мишки и маймуни, той обучава имунната система на животните да разпознава осем вируса наведнъж – и предизвиква имунитет към вируси, които те никога не са срещали.

The находкипубликувана във вторник в списание Science, може да доведе до мощен инструмент срещу вирус, който мутира твърде бързо, за да бъде съдържащи се в настоящите ваксини. Международна фондация за ваксини обеща 30 милиона долара за започване на клинични изпитвания на експерименталната ваксина при хора.

„През последните 20 години имахме три пандемии или епидемии: първо SARS, след това MERS, след това SARS-CoV-2“, каза биохимикът от Калтех Памела Бьоркман, който ръководи новата работа. Повече огнища, предизвикани от „разпространителни събития“, са неизбежни, каза тя, и „ние искаме да се предпазим сега от бъдещо разпространение“.

д-р Антъни Фаучиглавен съветник на президента Байдън по пандемията COVID-19, похвали изследването като „основна концептуална стъпка към пан-коронавирусна ваксина“.

„Това е много, много важно доказателство за концепцията“, каза той, като отбеляза, че остава да се види дали работи толкова добре при хора, колкото при лабораторни животни. — Ето защо правиш експеримента.

Новата ваксина не блокира всички коронавируси, амбициозна цел, която все още не е в обсега на науката. Вместо това, той се фокусира върху групата, известна като бетакоронавируси, която включва тези, които причиняват COVID-19, тежък остър респираторен синдром и респираторен синдром на Близкия изток, наред с други заболявания.

Вместо да използват част от инактивиран вирус или създадена в лаборатория молекула, предназначена да имитира такава, открита в природата, изследователите от Калтех създадоха микроскопична частица материя, която могат да украсят, както пожелаят. Тяхната наночастица е съставена от протеини с лепкави частици по повърхността им, към които изследователите могат да прикрепят още по-малки частици от вируси.

Екипът тества три версии на наночастицата. Единият беше покрит с парчета SARS-CoV-2. „Мозаечна“ версия имаше SARS-CoV-2 плюс проби от седем други коронавируса, включително този, който причинява MERS и други щамове, открити при прилепи и панголини. Последният беше гол, за да служи за контрола.

Когато търси парчета вируси за клипсиране и прикрепване, екипът се фокусира върху част от шиповия протеин, наречен рецепторен свързващ домейн или RBD. Това е частта, която обикновено е насочена от имунната система неутрализиращи антителанезависимо дали са генерирани в отговор на ваксина или предишна инфекция.

Като се има предвид, че RBD на бетакоронавирусите споделят много характеристики, изследователите се надяваха, че мозаечната версия ще накара имунната система да се съсредоточи върху части, общи за всичките осем вируса. Освен това те теоретизираха, че ако тези части се споделят между повечето или всички бетакоронавируси, ваксината ще предизвика имунен отговор, когато бъде представена с който и да е член на вирусната група – дори и тези, които не са сред пробите.

Бяха прави.

Докато проектират своята мозаечна наночастица, те съзнателно пропуснаха SARS-CoV, вирусът, отговорен за тежкия остър респираторен синдром. Ако ваксината работи по предназначение, животните, ваксинирани с мозаечната наночастица, след това изложени на SARS-CoV, биха развили имунен отговор.

Те направиха. Всъщност ваксинираните мишки и маймуни са имали почти никакъв откриваем вирус в техните системи въпреки опитите да бъдат заразени или със SARS-CoV, или със SARS-CoV-2.

„Много сме развълнувани от това“, каза Бьоркман.

Това не беше случаят с животните, инжектирани с голи наночастици – те не успяха да се преборят с никакви вируси и умряха. Животните, получили ваксината само с части от SARS-CoV-2, бяха защитени срещу този вирус, но нямаха защита срещу друг коронавирус и повечето от тях също умряха.

Ако мозаечната ваксина работи толкова добре при хора, колкото при животни, тя може да предложи защита срещу бетакоронавирусите, за които знаем, както и срещу сродни такива, които все още не са направили скок при хората.

Тази перспектива е обещаваща, но далеч не е сигурна.

Следващата стъпка е фаза 1 клинично изпитване при хора, първото препятствие, което трябва да се преодолее при пускането на ново лекарство или ваксина на пазара в САЩ, което ще се проведе в Оксфордския университет, дом на сътрудниците на Бьоркман по проекта, и вероятно ще отнеме поне една година.

Коалицията за иновации в готовността за епидемии каза във вторник, че ще плати сметката за първоначалното изпитване, с цел установяване на доказателства, че ваксината е безопасна за хората.

„Това определено е окуражаващо“, каза той д-р Пол Офит, вирусолог и имунолог в Университета на Пенсилвания. „Но това са проучвания върху животински модели и както е добре известно сред учените, мишките лъжат, а маймуните преувеличават.“

„Трудно се прави универсални ваксини работа”, добави Офит. „Не е заради липса на пари. Не е поради липса на желание или усилия. Просто е много трудно да се направи.”

Това не е единственият екип в САЩ, който изследва ваксини от наночастици за коронавируси. Изследователи от Университет Дюк и на Армейски изследователски институт Уолтър Рийд също ги разследват.

„Всички тези общи подходи използват рецепторния свързващ домейн, за да предизвикат силни реакции на антитела, които могат да неутрализират вируса, така че всички те имат известно обещание“, каза той. д-р Стенли Пърлманвирусолог и имунолог в Университета на Айова, който специализира в бетакоронавирусите.

„Това е добър подход въз основа на това, което знаем“, каза той, „и трябва да се надяваме, че ще бъде полезен за вируси, които все още не сме идентифицирали.“