ВАКЦИНЫ

Как вакцины защищают от коронавируса?

Смысл действия вакцин заключается в том, что они имитируют вторжение вируса и стимулируют иммунную защиту, не вызывая при этом болезнь. Для того чтобы имитировать вирусное вторжение, вакцины изготавливают либо из мертвого, либо из ослабленного вируса или его фрагмента. В случае с коронавирусом это довольно несложно сделать, поскольку благодаря расшифровке генома ученые точно знают его структуру.

Когда организм подвергается вторжению вируса, он защищается с помощью иммунных клеток и молекул, называемых антителами. Они способны нейтрализовать вирусы, если те попадают в малых количествах. Это называют врожденным иммунитетом. Однако при массивной атаке организм часто не справляется, и вирус может беспрепятственно заражать наши легкие и другие органы, приводя к болезни.

Для того чтобы этого не происходило, иммунная система должна быть лучше подготовленной и вовремя мобилизоваться, чтобы успешно бороться против миллионов различных бактерий и вирусов. Это происходит с помощью так называемого приобретенного иммунитета, который формируется благодаря вакцинации, а также в результате заражения вирусом.

Преимущество вакцины заключается в том, что в нее добавляют вещество, способное усиливать иммунную защиту. Оно называется адъювантом. Благодаря ему можно программировать то, какой иммунный ответ на коронавирус мы ожидаем получить. Этого невозможно сделать в случае естественного заражения, масштабы которого чаще бывают непредсказуемыми.

Распознав вирус, содержащийся в составе вакцины, иммунная клетка тут же создает тысячи-десятки тысяч подобных себе клонов, так называемых Т-клеток и В-клеток. Это и есть та сама армия, которая помогает нам бороться против вирусов в случае их реального вторжения. И борются эти клетки путем выработки молекул, называемых антителами. Они связываются с вирусами и нейтрализуют их, препятствуя дальнейшему размножению и проникновению в наши внутренние органы.

Антитела вырабатываются на 7-14-е сутки после вторжения коронавируса. В течение этого времени инфицированные лица остаются заразными для других и могут вызывать неконтролируемое распространение инфекции. Поэтому их важно изолировать, ограничив контакты со здоровыми лицами. С этой целью и вводится карантин.

Мой коллега, известный южнокорейский доктор Мин Хи Сук, сравнил распространение эпидемии коронавируса с развитием рака за счет метастазов, которые удаляются хирургическим путем и рентгеновскими лучами. Также и распространение эпидемии можно остановить путем изоляции заразившихся и карантинных мер, которые призваны прерывать цепочку передачи инфекции.

В последнее время появились научные публикации, показавшие, что вырабатываемых антител против коронавируса хватает лишь на 3 месяца, затем их концентрация в крови значительно угасает. Это ставит под сомнение надежность иммунной защиты, а также эффективность разрабатываемых вакцин. Кроме того, были сообщения о том, что переболевшие COVID-19 могут повторно заражаться коронавирусом.

В том, что антитела лишь в малых количествах обнаруживали спустя три месяца после заражения, ничего удивительного нет, поскольку в процессе угасания инфекции концентрация антител в крови естественным образом уменьшается за ненадобностью. Дело в том, что после нейтрализации вируса иммунные клетки отступают, но никогда не исчезают. Они всегда поджидают врага в полной боевой готовности. Таким путем в нашем организме создается многочисленная резервная армия иммунных клеток, которые поджидают вирус в полной боевой готовности.

Векторные вакцины

Российская вакцина "Спутник V", а также вакцины, созданные британской компанией Astra Zeneca, китайской CanSino, американской Johnson & Johnson и другими производителями, разработаны на основе так называемой векторной технологии. Для создания векторных вакцин применяются специальные генетически модифицированные вирусы. В них встраивают фрагменты молекулы ДНК, кодирующие шиповидный белок - тот самый, с помощью которого коронавирус вторгается в организм человека, вызывая болезнь.

Фото ©REUTERS

То есть речь идет о своеобразной химере. С одной стороны, это вирус, используемый в качестве средства доставки (поэтому его и называют вектором). С другой – это фрагмент генетической молекулы ДНК, который кодирует антиген коронавируса.

В качестве вектора обычно применяются так называемые аденовирусы, которые вызывают простудные заболевания. Также для этого можно использовать вирус оспы и другие векторы. Они заражают наши клетки для того, чтобы доставить антигены коронавируса. При этом сами векторные вирусы не должны вызывать болезнь.

Если очень кратко, то это выглядит следующим образом. Векторный вирус проникает внутрь клеток и внедряет свою молекулу ДНК в наш геном. Причем ученые сделали так, чтобы считывался только тот участок ДНК, который кодирует шиповидный белок коронавируса. Он и начинает производиться уже человеческими клетками, а затем распознаваться нашей же иммунной системой, которая мобилизует свой арсенал для его уничтожения. То есть вроде как все очень просто: мы сами производим антиген коронавируса и сами же его уничтожаем.

Один из механизмов уничтожения обеспечивается выработкой антител. Их обнаружение в крови с помощью лабораторных тестов является индикатором приобретения иммунной защиты от коронавируса. Помимо антител, механизм уничтожения предусматривает участие иммунных клеток – так называемых Т-киллеров.

Самое важное - это то, что при вакцинации образуются иммунные клетки памяти. При попадании в организм реального коронавируса они способны быстро мобилизовать весь арсенал иммунной защиты и быстро его уничтожить, не доводя до болезни. В этом и заключается смысл вакцинации, которая призвана заранее защищать нас от вторжения невидимого врага.

Считается, что для того, чтобы добиться такой иммунной защиты, требуется по меньшей мере двукратное введение вакцины. В случае с вакциной "Спутник V" пока речь идет о внутримышечном (в плечо) введении двух доз с интервалом в три недели. В будущем возможен пересмотр дозировки и кратности вакцинации.

Насколько эффективна и безопасна вакцина "Спутник V"?

Прежде всего отмечу, что преждевременно говорить об истинной эффективности и безопасности вакцин до тех пор, пока не будут получены полноценные данные об их массовом использовании в реальной практике. А это в случае с коронавирусными вакцинами произойдет не раньше чем через год. Пока лишь речь идет о результатах клинических испытаний, в которых предусматриваются жесткие ограничения по возрасту, половой принадлежности, наличию беременности и различных заболеваний, а также по другим признакам. Эффективность в таких контролируемых условиях медики называют специальным термином – efficacy.

Фото ©REUTERS

Производители вакцины "Спутник V" заявили, что ее efficacy (эффективность) составляет 91,4 процента, причем среди лиц не только молодого, но и пожилого возраста. Однако из-за фрагментарности и неполноты результатов клинических испытаний данной вакцины, опубликованных в престижном научном журнале Lancet, у медицинского сообщества пока не сложилось доверительного отношения к указанным цифрам. Ученые выразили обеспокоенность отсутствием транспарентности в публикации этих данных.

В чем преимущества и недостатки векторных вакцин?

Они способны точно доставлять большое количество коронавирусного антигена в нужное место. Причем наладить производство огромных партий таких вакцин при соответствующих инвестициях не представляет больших сложностей.

Недостаток векторных вакцин заключается в том, что у многих людей изначально имеет место иммунная защита от самого вектора, то есть аденовируса. Особенно это касается тех, кто ранее переносил простудные заболевания. У таких людей векторный вирус неспособен заражать клетки и, соответственно, доставлять коронавирусный антиген.

Фото ©REUTERS

Разработчики вакцины "Спутник V" используют комбинацию двух векторных аденовирусов, полагая, что таким путем удастся преодолеть данную проблему. Именно это обстоятельство и стало причиной того, что британская компания Astra Zeneca рассматривает возможность комбинирования своей вакцины со "Спутником".

мРНК Вакцины

Технология матричной РНК позволяет быстро конструировать и оперативно налаживать производство вакцины, которую можно адаптировать против любой мутированной версии коронавируса. То есть речь идет не просто о технологии, а о целой платформе производства вакцин. Важность гибкости производства вакцин трудно переоценить в свете распространения новой мутации коронавируса, обладающей большей заражающей способностью, а также с учетом будущих пандемических угроз.

Недостатком технологии матричной РНК является то, что она требует глубокой заморозки, что создает серьезные логистические проблемы. К тому же это новая технология: ее ранее никогда не применяли. Несмотря на высочайшую эффективность в контролируемых условиях (efficacy), пока нет достаточного понимания о долгосрочной безопасности и эффективности в реальных условиях массового применения таких вакцин.

Фото ©REUTERS

Разработчики вакцины "Спутник V" используют комбинацию двух векторных аденовирусов, полагая, что таким путем удастся преодолеть данную проблему. Именно это обстоятельство и стало причиной того, что британская компания Astra Zeneca рассматривает возможность комбинирования своей вакцины со "Спутником".

мРНК Вакцины

Технология матричной РНК позволяет быстро конструировать и оперативно налаживать производство вакцины, которую можно адаптировать против любой мутированной версии коронавируса. То есть речь идет не просто о технологии, а о целой платформе производства вакцин. Важность гибкости производства вакцин трудно переоценить в свете распространения новой мутации коронавируса, обладающей большей заражающей способностью, а также с учетом будущих пандемических угроз.

Недостатком технологии матричной РНК является то, что она требует глубокой заморозки, что создает серьезные логистические проблемы. К тому же это новая технология: ее ранее никогда не применяли. Несмотря на высочайшую эффективность в контролируемых условиях (efficacy), пока нет достаточного понимания о долгосрочной безопасности и эффективности в реальных условиях массового применения таких вакцин.

Фото ©REUTERS

Кроме того, применение инактивированной вакцины требует усиления ее свойств путем добавления так называемых адъювантов, в качестве которых обычно используется алюминий. Инактивированная вакцина может потребовать нескольких прививок, для того чтобы стимулировать достаточный иммунный ответ.

На рынке сейчас широко используется инактивированная вакцина против коронавируса, разработанная китайской компанией Sinopharm, efficacy которой составляет почти 80 процентов.

Над созданием инактивированной вакцины от коронавируса работает и российский научный центр имени Чумакова, который имеет богатый опыт производства полиомиелитной вакцины. На такой же технологии основана и казахстанская вакцина QazCovid, которую разработал НИИ проблем биологической безопасности.

Наиболее интересной с моей точки зрения является технология создания вакцин, в которых вообще отсутствует вирус, но для вакцинации используется лишь небольшой участок шиповидного белка, с помощью которого коронавирус внедряется в организм человека. Такую молекулу можно синтезировать с помощью так называемой рекомбинантной технологии. Ее затем помещают в микроскопическую нанокапсулу, чтобы доставить в клетку и вызвать иммунный ответ. Это очень элегантная технология, которая имеет большое будущее.

Фото ©REUTERS

Рекомбинантную вакцину в настоящее время испытывает компания Novavax. На ее разработку американское правительство выделило 1,6 миллиарда долларов. Над такой же технологией работают австралийские ученые из университета Queensland, а также специалисты из Казахского национального аграрного университета.

Уникальность и преимущество казахстанской разработки заключаются в том, что вакцину можно будет вводить с помощью носовых капель. Это не только удобно и безболезненно, но и позволяет формировать иммунную защиту в носовой полости, то есть в том самом месте, где коронавирус изначально вторгается в организм человека. Таким путем можно будет защищать не только себя, но и предупреждать дальнейшее распространение коронавируса, который у зараженных в основном скапливается в носовой полости.

Я полагаю, что в будущем станет необходимым применять репертуар из различных вакцин. Это позволит обеспечивать защиту всех групп населения, включая пожилых, детей, беременных, а также лиц с хроническими болезнями и ослабленной иммунной защитой.

Вакцинная дипломатия

Двумя из четырех библейских символов апокалипсиса (конца света) считались всадник войны и всадник мора (эпидемии). В годы, предшествовавшие пандемии COVID-19, мы чаще становились свидетелями прямых военных столкновений, гибридных войн и прочих международных конфликтов. Ситуация напоминает времена Первой мировой войны, на закате которой мир охватила пандемия гриппа 1918 года. Разрешение международных конфликтов достигается посредством дипломатических усилий, а пандемию можно остановить с помощью вакцин. Эти две миссии исторически взаимодополнялись, неся миротворческую миссию и способствуя международному развитию.

В 1806 году первооткрыватель вакцинации британский доктор Эдвард Дженнер с помощью своего изобретения помог освободить английских военных из наполеоновского плена. Произошло это благодаря его вакцинам, которыми Наполеон прививал своих солдат, защищая от оспы. Известно восклицание Наполеона: "Дженнер, мы ни в чем не можем отказать этому человеку".

Вакцинной дипломатией занимался и выдающийся французский ученый Луи Пастер. С помощью своих вакцин он помог расширить французское влияние на страны Северной Африки и Юго-Восточной Азии, которые сегодня имеют отношение к франкофонному миру. Это стало своеобразным золотым стандартом вакцинной дипломатии, доктриной мягкой силы (soft power), с помощью которой ведущие державы распространяют свое глобальное влияние на развивающиеся страны, лишенные возможности самостоятельно производить вакцины.

История знает немало примеров бескорыстного международного научного сотрудничества. Американский вирусолог Альберт Сабин на пике холодной войны в 1950-х годах сумел наладить успешное сотрудничество с советскими учеными. Совместными усилиями они создали вакцину от полиомиелита. Ею стало возможным прививать посредством капель в рот вместо внутримышечных инъекций.

Наиболее известным результатом бескорыстной вакцинной дипломатии является уничтожение оспы в 1979 году. Это произошло благодаря плодотворной кооперации советских и американских вирусологов, позволившей безвозмездно предоставить противооспенную вакцину практически всем странам мира и тем самым полностью избавить планету от этого смертельного заболевания, много веков терроризировавшего человечество.

Касательно интеллектуальной собственности уместно вспомнить Йонаса Салка - первооткрывателя полиомиелитной вакцины, который на вопрос: "Запатентовали ли вы свою вакцину?" риторически спросил: "А можно ли запатентовать солнце?". Сейчас неуместно скупиться на интеллектуальную собственность и тем более политизировать ситуацию. Ведь речь идет о выживании всего человечества.

Хоть и не идеальны, вакцины все же спасают жизни

Многие из вас вероятно уже знают тех, кто провакцинировался, но все же заразился коронавирусной инфекцией. Если еще нет, то скоро узнаете. Заражение происходит в среднем у 1 – 2 процентов вакцинированных. Это означает, что такое может произойти у 50 тысяч казахстанцев, которые по официальным данным получили прививки. И это немало. Однако среди невакцинированных частота заражений в десятки раз выше. 

Здравствуйте, меня зовут Алмаз Шарман. Я являюсь президентом Академии профилактической медицины, членом Американской ассоциации здравоохранения.

Понятно, что многих, кто получил вакцину, интересует вопрос насколько они остаются защищенными особенно в условиях распространения чрезвычайно заразного Дельта варианта коронавируса. Мой ответ таков, что хоть и не идеальны, вакцины все же высокоэффективны и что очень важно, они спасают жизни.

Полтора года назад, когда вакцины от коронавируса только начали разрабатывать, я ожидал, что их эффективность будет составлять не более 70 процентов. Однако созданные вакцины намного превзошли мои ожидания, их эффективность составила более 90 процентов.

Заметим, что никто никогда не обещал от вакцин 100-процентой защиты. Мы все знали, что остаются около 10 процентов вакцинированных, у которых имеются риски заражений.

Конечно, с появлением Дельта варианта, который оказался заразнее чем вирусы ветрянки, гриппа и Эболы, соотношения сил в борьбе с пандемией несколько изменились.  Однако даже несмотря на это, как показал анализ ситуации в Англии, Индии и Канаде, вакцины сохраняют очень высокую эффективность и против Дельта варианта – более 85 процентов. 

Да, вы можете заразиться коронавирусом даже если провакцинируетесь. Однако вероятность заражений чрезвычайно низка, в десятки раз ниже, чем если бы не вакцинировались. Более того, инфекции у вакцинированных чаще всего протекают без симптомов. Даже те из них, кто все же заболевает, переносят инфекцию гораздо легче, чем невакцинированные.

Если вы окажетесь в одном помещении, где все присутствующие получили прививки, вероятность заражений коронавирусом среди них практически близка к нулю. То есть в таких коллективах формируется своего рода микро-коллективный иммунитет. 

Этого не скажешь если в одном помещении окажутся невакцинированные люди. При недостаточном соблюдении противоэпидемических мер, вероятность распространения инфекции среди них в десятки раз выше.

Я часто общаюсь с врачами, работающими на передовой - в красной зоне ковидных больниц. Если во время первой волны год назад у них часто опускались руки из-за невозможности помочь тем, кто тяжело болел. С появлением вакцин, а также с помощью лекарств, уменьшающих воспаление и препятствующих образованию кровяных сгустков, спасать тяжелобольных все же стало легче.

Вакцинация значительно уменьшила частоту тяжелых форм болезни у пожилых и у тех, кто страдает хроническими заболеваниями. Благодаря этому, она позволила спасти сотни тысяч жизней на планете.

Даже при заражении дельта вариантом вероятность развития тяжелых форм коронавирусной инфекции среди невакцинированных в 10 раз выше, чем среди тех кто получил прививки. Почти все случаи попадания в реанимацию и летальные исходы от COVID-19 имеют место среди тех кто не вакцинировался. Это означает, что с помощью вакцинации теперь можно реально предотвращать смерть от COVID-19.

Тем не менее, следуют понимать, что глобальная биологическая война против коронавируса еще не закончена. Нынешний этап теперь можно рассматривать как пандемию среди невакцинированных. Они вступают в опасную ее фазу. 

Чем дольше затягивать с вакцинацией, тем дольше нам всем придется иметь дело с противоэпидемическими ограничениями, такими как запрет на посещение людных мест, ношение маски и прочее. Мы будем вынуждены ограничивать общение с пожилыми родственниками и теми кто не имеет возможности вакцинироваться и поэтому более подвержен заражению коронавирусом.