Paano nililikha ang isang bakuna sa coronavirus at kaya ba nitong pigilan ang isang pandemya

2024 May -akda: Malcolm Clapton | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 04:13

Sa hindi inaasahang pagkakataon, hindi na kailangang pabilisin ang trabaho sa bakuna.

Dose-dosenang mga kumpanya ng biotechnology at institusyong pang-agham ang nakikipagkarera laban sa pandemya upang lumikha ng iba't ibang mga opsyon sa bakuna para sa bagong SARS ‑ CoV ‑ 2 coronavirus. Inaalam namin kung anong mga teknolohiya ang ginagamit upang mabuo ang mga ito, gaano katagal bago mabakunahan ang bakuna sa COVID-19, at kung mapipigilan ng hinaharap na bakuna ang pandemya.

Sa tuwing nahaharap ang sangkatauhan sa isang bagong impeksyon, tatlong lahi ang nagsisimula nang sabay-sabay: para sa isang gamot, isang sistema ng pagsubok at isang bakuna. Noong nakaraang linggo, sinimulan ng Scientific Center ng Rospotrebnadzor ang pagsubok ng isang bakuna laban sa bagong coronavirus, pagsubok ng isang anti-coronavirus na bakuna sa mga hayop, at sa United States, nagsimula ang klinikal na pagsubok ng NIH ng imbestigasyong bakuna para sa COVID-19. Nangangahulugan ba ito na malapit na ang tagumpay laban sa epidemya?

Ayon sa WHO, humigit-kumulang 40 laboratoryo sa buong mundo ang nag-anunsyo ng DRAFT landscape ng COVID-19 candidate vaccines - Marso 20, 2020 na sila ay gumagawa ng mga bakuna laban sa coronavirus. At sa kabila ng katotohanan na mayroong malinaw na mga pinuno sa kanila - halimbawa, ang kumpanyang Tsino na CanSino Biologics, na nakatanggap ng RECOMBINANT NOVEL CORONAVIRUS VACCINE (ADENOVIRUS TYPE 5 VECTOR) NA APPROVED PARA sa pahintulot ng CLINICAL TRIAL para sa mga pagsubok ng tao, at ang American Moderna, na mayroon na sinimulan nila, - Ngayon mahirap hulaan kung alin sa mga kumpanya ang mananalo sa karerang ito, at higit sa lahat, kung ang pagbuo ng mga bakuna ay aabutan ang pagkalat ng coronavirus. Ang tagumpay sa karerang ito ay nakasalalay hindi bababa sa pagpili ng sandata, iyon ay, sa prinsipyo kung saan itinayo ang bakuna.

Ang isang patay na virus ay isang masamang virus

Sa mga aklat-aralin sa paaralan, karaniwang isinusulat nila na ang isang pinatay o humina na pathogen ay ginagamit para sa pagbabakuna. Ngunit ang impormasyong ito ay medyo luma na. "Inactivated (" pinatay ". - Approx. N + 1.) At attenuated (weakened. - Approx. N + 1.) Ang mga bakuna ay naimbento at ipinakilala sa kalagitnaan ng huling siglo, at mahirap isaalang-alang ang mga ito na moderno, - nagpapaliwanag sa isang pakikipag-usap kay N +1 Olga Karpova, Pinuno ng Kagawaran ng Virology, Faculty of Biology, Lomonosov Moscow State University. - Mahal ito. Mahirap mag-transport at mag-imbak, maraming mga bakuna ang umabot sa mga lugar kung saan sila kailangan (kung pinag-uusapan natin, halimbawa, tungkol sa Africa) sa ganoong estado kapag hindi na nila pinoprotektahan ang sinuman.

Bukod dito, hindi ito ligtas. Upang makakuha ng mataas na dosis ng "napatay" na virus, kailangan mo munang kumuha ng malaking dami ng live, at pinapataas nito ang mga kinakailangan para sa mga kagamitan sa laboratoryo. Pagkatapos ay kailangan itong neutralisahin - para dito ginagamit nila, halimbawa, ultraviolet o formalin.

Ngunit nasaan ang garantiya na sa maraming "patay" na mga partikulo ng viral ay wala nang maaaring magdulot ng sakit?

Sa isang mahinang pathogen, ito ay mas mahirap. Ngayon, upang humina, ang virus ay napipilitang mag-mutate, at pagkatapos ay pinili ang hindi bababa sa agresibong mga strain. Ngunit ito ay gumagawa ng isang virus na may mga bagong katangian, at hindi lahat ng mga ito ay maaaring mahulaan nang maaga. Muli, nasaan ang garantiya na, kapag nasa loob na ng katawan, ang virus ay hindi na magpapatuloy na mag-mutate at magbubunga ng "anak" na mas "masama" kaysa sa orihinal?

Samakatuwid, ang parehong "pinatay" at "hindi pinatay" na mga virus ay bihirang ginagamit ngayon. Halimbawa, sa mga modernong bakuna sa trangkaso, nasa minorya ang mga “attenuated pathogens” - Mga susunod na henerasyong bakuna sa trangkaso: ang mga pagkakataon at hamon ay nasa minorya - 2 lang sa 18 na bakunang naaprubahan sa Europe at United States pagsapit ng 2020 ang nakaayos. Sa higit sa 40 mga proyekto ng mga bakuna laban sa coronavirus, isa lamang ang nakaayos ayon sa prinsipyong ito - ang Indian Institute of Serum ay nakikibahagi dito.

Hatiin at bakunahan

Mas ligtas na ipakilala ang immune system hindi sa buong virus, ngunit sa isang hiwalay na bahagi nito. Upang gawin ito, kailangan mong pumili ng isang protina kung saan ang "panloob na pulisya" ng isang tao ay magagawang tumpak na makilala ang virus. Bilang isang patakaran, ito ay isang protina sa ibabaw, sa tulong ng kung saan ang pathogen ay tumagos sa mga selula. Pagkatapos ay kailangan mong kumuha ng ilang cell culture upang makagawa ng protina na ito sa isang pang-industriyang sukat. Ginagawa ito sa tulong ng genetic engineering, kung kaya't ang mga naturang protina ay tinatawag na genetically engineered, o recombinant.

"Naniniwala ako na ang mga bakuna ay dapat na recombinant, at wala nang iba pa," sabi ni Karpova. - Bukod dito, ang mga ito ay dapat na mga bakuna sa mga carrier, iyon ay, ang mga protina ng virus ay dapat nasa ilang uri ng carrier. Ang katotohanan ay sa kanilang sarili sila (mga protina) ay hindi immunogenic. Kung ang mga low-molecular-weight na protina ay ginagamit bilang isang bakuna, hindi sila magkakaroon ng kaligtasan sa sakit, ang katawan ay hindi tutugon sa kanila, kaya ang mga particle ng carrier ay ganap na kinakailangan.

Bilang isang carrier, iminungkahi ng mga mananaliksik mula sa Moscow State University na gamitin ang tobacco mosaic virus. Tobacco mosaic virus - "Wikipedia" (ito nga pala, ang pinakaunang virus na natuklasan ng mga tao). Karaniwan itong mukhang isang manipis na stick, ngunit kapag pinainit, ito ay tumatagal ng hugis ng isang bola. "Ito ay matatag, mayroon itong natatanging mga katangian ng adsorption, umaakit ito ng mga protina sa sarili nito," sabi ni Karpova. "Sa ibabaw nito, maaari kang maglagay ng maliliit na protina, ang mga antigens." Kung tinakpan mo ang tobacco mosaic virus ng mga protina ng coronavirus, para sa katawan ito ay magiging imitasyon ng SARS ‑ CoV ‑ 2 viral particle. “Ang tobacco mosaic virus,” ang sabi ni Karpova, “ay isang mabisang immunostimulant para sa katawan. Kasabay nito, dahil ang mga virus ng halaman ay hindi makakahawa sa mga hayop, kabilang ang mga tao, gumawa kami ng isang ganap na ligtas na produkto."

Ang kaligtasan ng iba't ibang mga pamamaraan na nauugnay sa mga recombinant na protina ay ginawa silang pinakasikat - hindi bababa sa isang dosenang kumpanya ang sinusubukan ngayon na makakuha ng gayong protina para sa coronavirus. Bilang karagdagan, marami ang gumagamit ng iba pang mga virus ng carrier - halimbawa, mga adenoviral vector o kahit na binagong mga live na tigdas at bulutong na virus na nakahahawa sa mga selula ng tao at dumarami doon kasama ng mga protina ng coronavirus. Gayunpaman, ang mga pamamaraan na ito ay hindi ang pinakamabilis, dahil ito ay kinakailangan upang magtatag ng in-line na produksyon ng mga protina at mga virus sa mga kultura ng cell.

Mga hubad na gene

Ang hakbang sa paggawa ng protina sa cell culture ay maaaring paikliin at pabilisin sa pamamagitan ng paggawa ng mga selula ng katawan na gumawa ng mga viral protein sa kanilang sarili. Ang mga bakuna sa gene therapy ay gumagana ayon sa prinsipyong ito - "hubad" na genetic material - viral DNA o RNA - ay maaaring ipasok sa mga selula ng tao. Ang DNA ay karaniwang iniksyon sa mga cell gamit ang electroporation, iyon ay, kasama ang iniksyon, ang isang tao ay tumatanggap ng isang magaan na paglabas, bilang isang resulta, ang pagkamatagusin ng mga lamad ng cell ay tumataas, at ang mga hibla ng DNA ay nakapasok sa loob. Ang RNA ay inihahatid gamit ang mga lipid vesicle. Sa isang paraan o iba pa, ang mga cell ay nagsisimulang gumawa ng viral protein at ipinapakita ito sa immune system, at ito ay naglalahad ng immune response kahit na walang virus.

Ang pamamaraang ito ay medyo bago, walang mga bakuna sa mundo na gagana sa prinsipyong ito.

Gayunpaman, ayon sa WHO, pitong kumpanya ang sabay-sabay na sumusubok na gumawa ng isang bakuna laban sa coronavirus batay dito. Ito ang landas na tinahak ng Moderna Therapeutics, ang pinunong Amerikano sa lahi ng bakuna. Napili din siya para sa kanilang sarili ng tatlong higit pang mga kalahok sa karera mula sa Russia: ang Vector Scientific Center sa Novosibirsk (ayon sa Rospotrebnadzor, sinusubok niya ang kasing dami ng anim na disenyo ng bakuna sa parehong oras, at isa sa mga ito ay batay sa RNA), Biocad at ang Scientific and Clinical Center para sa Precision at regenerative na presyo ng gamot Kazan.

"Sa prinsipyo, hindi napakahirap gumawa ng bakuna," sabi ni Albert Rizvanov, direktor ng Center, propesor ng Department of Genetics sa Institute of Fundamental Medicine at Biology ng Kazan Federal University. "Ang mga bakuna sa gene therapy ay ang pinakamabilis sa mga tuntunin ng pag-unlad, dahil ito ay sapat na upang lumikha ng isang genetic construct." Ang bakuna, na ginagawa sa Center, ay dapat bumaril sa ilang mga target nang sabay-sabay: isang DNA strand na may ilang mga viral genes ay itinurok sa mga cell nang sabay-sabay. Bilang resulta, ang mga cell ay gagawa ng hindi isang viral protein, ngunit ilang sabay-sabay.

Bilang karagdagan, ayon kay Rizvanov, ang mga bakuna sa DNA ay maaaring mas mura kaysa sa iba sa produksyon. "Kami ay mahalagang tulad ng Space X," biro ng siyentipiko. - Ang aming prototype development ay nagkakahalaga lamang ng ilang milyong rubles. Gayunpaman, ang prototyping ay ang dulo lamang ng iceberg, at ang pagsubok sa isang live na virus ay isang ganap na naiibang pagkakasunud-sunod.

Mga pagbabago at pandaraya

Kapag ang mga bakuna ay nabago mula sa teoretikal na mga pag-unlad sa mga bagay na pananaliksik, ang mga hadlang at mga paghihigpit ay nagsisimulang tumubo tulad ng mga kabute. At ang financing ay isa lamang sa mga problema. Ayon kay Karpova, ang Moscow State University ay mayroon nang sample ng bakuna, ngunit ang karagdagang pagsubok ay mangangailangan ng pakikipagtulungan sa ibang mga organisasyon. Sa susunod na hakbang, plano nilang subukan ang kaligtasan at immunogenicity, at ito ay maaaring gawin sa loob ng mga pader ng unibersidad. Ngunit sa sandaling kailangan mong suriin ang pagiging epektibo ng bakuna, kailangan mong magtrabaho kasama ang pathogen, at ito ay ipinagbabawal sa institusyong pang-edukasyon.

Bilang karagdagan, kakailanganin ang mga espesyal na hayop. Ang katotohanan ay ang mga ordinaryong daga ng laboratoryo ay hindi nagkakasakit sa lahat ng mga virus ng tao, at ang larawan ng sakit ay maaari ding ibang-iba. Samakatuwid, ang mga bakuna ay madalas na nasubok sa mga ferrets. Kung ang layunin ay magtrabaho kasama ang mga daga, kailangan ang genetically modified na mga daga, na nagdadala sa kanilang mga cell nang eksakto sa parehong mga receptor kung saan "kumakapit" ang coronavirus sa katawan ng pasyente. Ang mga daga na ito ay hindi murang Ace2 CONSTITUTIVE KNOCKOUT (sampu o dalawampung libong dolyar bawat linya). Totoo, kung minsan maaari kang makatipid ng pera - bumili lamang ng ilang mga indibidwal at i-breed ang mga ito sa laboratoryo - ngunit pinahaba nito ang yugto ng preclinical na pagsubok.

At kung kaya pa rin nating lutasin ang problema ng financing, kung gayon ang oras ay nananatiling isang hindi malulutas na kahirapan. Ayon kay Rizvanov, ang mga bakuna ay karaniwang tumatagal ng mga buwan at taon upang mabuo. "Bihirang wala pang isang taon, kadalasan higit pa," sabi niya. Ang pinuno ng Federal Biomedical Agency (nagbubuo sila ng isang bakuna batay sa isang recombinant na protina) na si Veronika Skvortsova ay iminungkahi na ang FMBA ng Russia ay makakatanggap ng mga unang resulta ng pagsubok ng mga prototype ng isang bakuna sa coronavirus sa Hunyo 2020, na maaaring lumitaw ang isang natapos na bakuna sa 11 buwan.

Mayroong ilang mga yugto kung saan maaaring mapabilis ang proseso. Ang pinaka-halata ay ang pag-unlad. Nanguna ang American company na Moderna dahil matagal na itong gumagawa ng mga bakuna sa mRNA. At para gumawa ng isa pa, sapat na ang na-decode na genome ng bagong virus. Ang mga koponan ng Russia mula sa Moscow at Kazan ay nagtatrabaho din sa kanilang teknolohiya sa loob ng ilang taon at umaasa sa mga resulta ng mga pagsusuri ng kanilang mga nakaraang bakuna laban sa iba pang mga sakit.

Ang ideal ay isang platform na nagbibigay-daan sa iyong mabilis na gumawa ng bagong bakuna mula sa isang template. Ang mga mananaliksik mula sa Moscow State University ay naghahanda ng gayong mga plano.

"Sa ibabaw ng ating particle," sabi ni Karpova, "maaari nating ilagay ang mga protina ng ilang mga virus at sabay na maprotektahan laban sa COVID-19, SARS at MERS. Iniisip pa nga namin na mapipigilan namin ang mga ganitong outbreak sa hinaharap. Mayroong 39 na coronavirus, ang ilan sa mga ito ay malapit sa mga coronavirus ng tao, at ganap na malinaw kung ano ang pagtagumpayan sa hadlang ng species ("paglukso" ng virus mula sa mga paniki patungo sa mga tao. - Tandaan N + 1.). Ngunit kung mayroong isang bakuna tulad ng Lego, maaari nating ilagay dito ang protina ng ilang virus na nagmula sa isang lugar. Gagawin namin ito sa loob ng dalawang buwan - papalitan o idaragdag namin ang mga protina na ito. Kung ang naturang bakuna ay magagamit noong Disyembre 2019, at ang mga tao ay nabakunahan kahit man lang sa Tsina, hindi na sana ito kumalat pa."

Ang susunod na yugto ay preclinical testing, iyon ay, magtrabaho kasama ang mga hayop sa laboratoryo. Hindi ito ang pinakamahabang proseso, ngunit maaari itong mapanalunan sa gastos nito kapag isinama sa mga klinikal na pagsubok sa mga tao. Ginawa iyon ng Moderna - nilimitahan ng kumpanya ang sarili sa isang mabilis na pagsusuri sa kaligtasan at dumiretso sa pananaliksik ng tao. Gayunpaman, ito ay nagkakahalaga ng pag-alala na ang gamot na kanyang sinusubukan ay isa sa pinakaligtas. Dahil ang Moderna ay hindi gumagamit ng mga virus o recombinant na protina, napakaliit ng pagkakataon na ang mga boluntaryo ay magkakaroon ng mga side effect - ang immune system ay walang anumang agresibong reaksyon. Ang pinakamasamang maaaring mangyari ay ang bakuna ay hindi epektibo. Ngunit ito ay nananatiling i-verify.

Ngunit ang paggawa ng mga bakuna, tila, ay hindi isang yugto ng paglilimita. "Ito ay hindi mas kumplikado kaysa sa karaniwang biotechnological na produksyon ng mga recombinant na protina," paliwanag ni Rizvanov. Ayon sa kanya, ang halaman ay maaaring makagawa ng isang milyong dosis ng naturang bakuna sa loob ng ilang buwan. Nagbibigay si Olga Karpova ng katulad na pagtatantya: tatlong buwan para sa isang milyong dosis.

Kailangan mo ba ng bakuna?

Kung ito ay nagkakahalaga ng pagbawas sa mga klinikal na pagsubok ay isang pag-aalinlangan. Una, ito ay isang mabagal na proseso sa kanyang sarili. Sa maraming mga kaso, ang bakuna ay dapat ibigay sa maraming yugto: kung ang virus ay hindi dumami sa sarili nito sa loob ng katawan, ito ay mabilis na maalis, at ang konsentrasyon nito ay hindi sapat Avian Influenza A Virus Pandemic Preparedness at Vaccine Development upang mahikayat ang isang seryosong immune. tugon. Samakatuwid, kahit na ang isang simpleng pagsubok ng pagiging epektibo ay tatagal ng hindi bababa sa ilang buwan, at susubaybayan ng mga doktor ang kaligtasan ng bakuna para sa kalusugan ng mga boluntaryo sa isang buong taon.

Pangalawa, ang COVID-19 ang mismong kaso kung saan ang pagpapabilis ng mga pagsubok sa tao ay tila hindi praktikal para sa marami.

Ang dami ng namamatay mula sa sakit ngayon ay tinatantya sa ilang porsyento, at ang halagang ito ay malamang na mas mababawasan sa sandaling maging malinaw kung gaano karaming mga tao ang nagdusa ng sakit na walang sintomas. Ngunit ang bakuna, kung ito ay naimbento ngayon, ay kailangang ibigay sa milyun-milyong tao, at kahit maliit na epekto ay maaaring magresulta sa bilang ng mga sakit at pagkamatay na maihahambing sa impeksyon mismo. At ang bagong coronavirus ay malayo sa sapat na "galit" upang, sa mga salita ni Rizvanov, "ganap na itabi ang lahat ng mga pagsasaalang-alang sa seguridad." Naniniwala ang scientist na sa kasalukuyang sitwasyon, ang quarantine ang pinakamabisa.

Gayunpaman, ayon kay Karpova, walang kagyat na pangangailangan para sa isang bakuna sa malapit na hinaharap. "Hindi na kailangang mabakunahan ang mga tao sa panahon ng isang pandemya, hindi ito naaayon sa mga patakaran ng epidemya," paliwanag niya.

Sinang-ayunan siya ni Galina Kozhevnikova, pinuno ng Department of Infectious Diseases ng RUDN University. "Sa panahon ng isang epidemya, walang pagbabakuna ang inirerekumenda, kahit na isang nakagawian, na kasama sa iskedyul ng pagbabakuna. Dahil walang garantiya na ang isang tao ay wala sa panahon ng pagpapapisa ng itlog, at kung ang isang bakuna ay inilapat sa sandaling ito, ang mga salungat na kaganapan at nabawasan ang kahusayan sa pagbabakuna ay posible, "sabi ni Kozhevnikova, na sinasagot ang tanong na N + 1.

May mga kaso, idinagdag niya, kapag ang isang emergency na pagbabakuna ay kinakailangan para sa mga kadahilanang pangkalusugan, sa isang sitwasyon pagdating sa buhay at kamatayan. Halimbawa, sa panahon ng pagsiklab ng anthrax sa Sverdlovsk noong 1979, lahat ay nabakunahan, libu-libong tao ang agarang nabakunahan, at noong 1959 sa Moscow sa panahon ng pagsiklab ng bulutong na dinala ng Kokorekin, Alexei Alekseevich - "Wikipedia" mula sa India ng artist na si Alexei Kokorekin.

"Ngunit ang coronavirus ay ganap na hindi ganoong kuwento. Mula sa kung ano ang nangyayari, nakikita natin na ang epidemya na ito ay umuunlad ayon sa mga klasikal na batas ng talamak na sakit sa paghinga, "sabi ni Kozhevnikova.

Kaya, ang mga developer ng bakuna ay palaging nasa isang mahirap na sitwasyon. Hangga't walang virus, halos imposibleng gumawa ng bakuna. Sa sandaling lumitaw ang virus, lumalabas na dapat itong ginawa noong nakaraang araw. At kapag ito ay umatras, ang mga tagagawa ay nawalan ng kanilang mga customer.

Gayunpaman, dapat bigyan ng bakuna. Hindi ito nangyari sa mga nakaraang pagsiklab ng mga impeksyon sa coronavirus - parehong mabilis na natapos ang MERS at SARS, at nawalan ng pondo ang pananaliksik. Ngunit kung walang mga kaso ng SARS sa mundo mula noong 2004, kung gayon ang huling kaso ng MERS ay nagsimula noong 2019, at walang sinuman ang makakagarantiya na ang pagsiklab ay hindi na mauulit. Bilang karagdagan, ang isang bakuna laban sa mga nakaraang impeksyon ay maaaring magbigay ng isang estratehikong plataporma para sa pagbuo ng mga hinaharap na bakuna.

Sinabi ni Karpova na kahit na matapos ang pagsiklab na ito ng COVID-19, posible ang isa pang pagsiklab. At sa kasong ito, ang estado ay dapat magkaroon ng isang bakuna na handa."Hindi ito ang uri ng bakuna na lahat ng tao ay mabakunahan tulad ng trangkaso," sabi niya. "Ngunit sa isang emergency na may bagong pagsiklab, ang estado ay dapat magkaroon ng ganoong bakuna, pati na rin ang isang sistema ng pagsubok."

Coronavirus. Bilang ng mga nahawahan:

243 093 598

sa mundo

8 131 164

sa Russia Tingnan ang mapa