Століття тому 26 липня 1916 року вірусне захворювання охопило Нью-Йорк. За 24 години кількість нових випадків поліомієліту збільшилась на 68%. Епідемія вбила понад 2 тисячі людей лише в цьому одному місті. Загалом у США поліомієліт став причиною смерті 6 тисяч громадян у 1916 році, лишивши ще тисячі паралізованими.
Хоч вчені змогли ідентифікувати вірус, який спричиняв хворобу, знадобилося 50 років, щоб винайти вакцину. Вона дозволила винищити поліомієліт в США менш ніж за десятиліття. Вакцини - один з найбільш ефективних сучасних інструментів боротьби з хворобами, - пишуть на сторінках Newsweek імунологи Санджай Мішра і Роберт Карнаган.
Читайте такожTIME: Коронавірус залишиться назавжди
Вони додають, що на момент написання статті COVID-19 вже заразив півмільйона людей по всьому світі й вбив 22 тисячі пацієнтів. Тож вакцина проти нового коронавірусу гостро необхідна, щоб не дозволити йому заразити й вбити ще мільйони. Але традиційний процес розробки вакцин в середньому триває 16 років. Тож як вчені можуть швидко розробити вакцину проти SARS-CoV-2?
"Як імунологи, ми намагаємося прискорити розробку вакцин і терапії антитілами. Наразі ми розробляємо нові потенційні вакцини проти вірусу Зіка й успішно створили потенційне, засноване на антитілах лікування проти цієї вірусної хвороби. Всього за 90 днів. Такі швидкі "спринти" - це частина Програми пандемічної платформи під управлінням Агенції передових досліджень Департаменту оборони США. Вони націлені на виявлення й забезпечення лікування захисними антитілами проти вірусних епідемій, таких, як спричинив SARS-CoV-2. Тепер інші наші колеги працюють над створенням нового виду вакцини для COVID-19", - пояснюють автори.
Суть вакцин в тому, що вони вчать імунну систему тіла розпізнавати деякі ознаки білка у вірусі, який називають антигеном. SARS-CoV-2, як й інші коронавіруси, носить свою назву через схожі на корону шипи на його поверхні. Такі віруси мають на поверхні три білка: оболонку, мембрану й шип, - під якими міститься РНК. Молекула РНК несе генетичні інструкції, які формують вірус.
Читайте такожNewsweek: Коли країнам можна виходити з карантину?
Але віруси не створюють власні компоненти. Натомість коронавірус прониках в клітини легень й інших дихальних шляхів, чіпляючись до них своїми білковими шипами. Проникнувши всередину, вірусне РНК стає частиною механізму з виробництва білка клітини-господаря. Це дозволяє йому створити нові копії вірусних білків й РНК, які складаються в тисячі нових клітин вірусів для поширення хвороби.
Таким чином один зі способів зупинити хворобу - це не дозволити вірусу проникнути в клітини. Вакцини роблять це, тренуючи тіло виявляти й атакувати віруси до того, як вони зможуть заразити здорові людські клітини. Вакцини - це по-суті підготовлені один-два компонента вірусу, такі як шип, оболонка чи білок мембрани, які вводять в тіло, щоб дати імунній системі можливість розпізнати їх вірус без провокації хвороби. Такий досвід дозволяє організму виявляти й вбивати вірус при контакті в майбутньому.
Однак, розробка заснованих на вірусних білках вакцин триває роками, так як було у випадку з поліомієлітом. Адже процес вимагає "масового виробництва" вірусних білків у лабораторіях, які б гарантували їхню чистоту. Вирощування вірусів і відділення їх білків в потрібних для фармакології масштабах займає роки. Насправді проти деяких вірусів, які виникли відносно нещодавно: ВІЛ, Зіка, ебола, - досі немає ефективних вакцин. Тож як зробити вакцину проти досі не баченого збудника хвороби, такого SARS-CoV-2, і швидко?
Вчені в Університеті Вендербільт й інших закладах використовують альтернативні підходи. Один з них полягає в створенні так званих mRNA-вакцин, які несуть в собі молекулярні інструкції для створення потрібного білка. Такі препарати не містять в собі часточок вірусу. Натомість вони дають тілу вірусне РНК, за допомогою якого імунна система виробляє сама потрібні білки.
Найбільша перевага mRNA-вакцин полягає в тому, що вони дозволяють оминути клопіткий процес лабораторного вирощення вірусів, заощаджуючи роки часу. Такі вакцини фактично імітують природне зараження вірусом, але вони містять лише коротку синтетичну версію вірусного РНК, в якому закодований антиген. Оскільки така вкорочена РНК не може стати частиною людської хромосоми, її можна безпечно використовувати. Такі щеплення також будуть безпечнішими, тому що ризику несподіваної активності введеної частини вірусу немає.
Тож використовуючи цей підхід біотехнологічна фірма Moderna Inc оголосила 24 лютого, що швидко розробила експериментальну mRNA-вакцину проти COVID-19 під назвою mRNA-1273. І вона готова до клінічних випробувань на людях.
