Первые вакцины от COVID-19. Сравнение российской «Спутник V» и BNT162b2 от Pfizer
Девятого ноября американский фармацевтический гигант — Pfizer объявил об успешном завершении третьей фазы клинических испытаний вакцины BNT162b2 против нового коронавируса, и полученных результатах в 90% эффективности.
Любопытно, что спустя всего 2 дня после пресс-релиза Pfizer, на сайте российской вакцины «Спутник V» (названной в честь прототипа корабля, отправившего первого человека в космос) было опубликовано сообщение о её 92% эффективности.
В этой статье мы сравним эти две вакцины, разберем принцип их работы, а также поговорим о том, почему мировое научное сообщество довольно критически отнеслось к российской разработке.
Содержание:
Сравнение предварительных результатов третьей фазы
Как появляется иммунитет к вирусам
Типы современных вакцин
Как работает вакцина «Спутник V»
В чём отличия вакцины от Pfizer
Сравнение предварительных результатов третьей фазы клинических испытаний
Предварительные данные, полученные по результатам двойного слепого рандомизированного плацебо-контролируемого клинического исследования вакцины BNT162b2, разработанной совместно Pfizer и BioNTech, проведенного с участием более 43 тысяч человек, показали 90% результативность вакцины.
Это значит, что из 94 зарегистрированных случаев COVID-19 среди всех участников исследования, в группе получивших плацебо, было на 90% больше случаев этого заболевания, чем в группе получивших две дозы вакцины. Эти результаты были получены на момент прохождения первой контрольной точки — то есть 7 дней после вакцинации. А всего в анализ было включено 38 тысяч участников. В настоящее время продолжается сбор данных для анализа после прохождения второй контрольной точки — 14 дней, после чего будут опубликованы окончательные результаты [1].
Источник: https://www.pfizer.com/news/press-release/press-release-detail/pfizer-and-biontech-announce-vaccine-candidate-against
Первоначально основная причина критики в адрес «Спутник V» состояла в том, что регистрация препарата была проведена до окончания 3-й фазы клинических испытаний [3], но похоже, что и публикация последних данных не слишком уменьшила количество скептиков, поскольку 20 зарегистрированных случаев заболевания не позволяют говорить о достаточной надежности выводов. Уверенности в результатах также не прибавляет и тот факт, что протоколы российского исследования пока не были раскрыты [4].
Источник: https://sputnikvaccine.com/rus/newsroom/pressreleases/effektivnost-vaktsiny-sputnik-v-protiv-koronavirusa-sostavila-92-v-khode-pervogo-promezhutochnogo-an/
Как появляется иммунитет к вирусам
Поскольку вирусы очень быстро мутируют система адаптивного иммунитета фактически не знает, как будет выглядеть новый захватчик и поэтому в организме всегда должно существовать очень много иммунных клеток с разными вариантами рецепторов — антител (всего возможно порядка сотен миллиардов вариантов) [5].
Эти клетки называются лимфоцитами, поскольку концентрируются в лимфоузлах в которые доставляются, как в полицейский участок, специальными патрульными — дендритными клетками или фагоцитами разные подозрительные нарушители. Эти патрульные сканируют каждую клеточку и уголок организма с расчетом на то, что если какой-то фрагмент чужеродного белка — антиген попадёт в организм, то рано или поздно какой-то из миллиардов рецепторов лимфоцитов распознает его и сможет с ним связаться.
Существует два типа лимфоцитов: B-лимфоциты (от Bone marrow — костный мозг ) и Т-лимфоциты (от Thymus — вилочковая железа). И после того, как рецептор В-лимфоцита свяжется с антигеном, прежде чем запустить иммунный ответ необходимо убедится, что антиген — это точно что-то инородное ведь иначе могут пострадать собственные здоровые клетки. Поэтому В-клетка приносит (презентирует) фрагменты найденного антигена на подтверждение Т-клетке (Т-хэлперу), каждая из которых проходит отрицательный отбор в специальном и очень важном органе иммунитета — тимусе, после чего она гарантировано не будет способна реагировать на белки клеток собственного организма.
Если В-клетка находит Т-клетку, которая способна распознать антиген, то сомнений не остается — в организм попал чужеродный захватчик и запускается иммунный ответ, в процессе которого В-клетка с тем типом рецептора, который распознал захватчика, начинает активно клонировать сама себя. Часть клонов профилируются в так называемые плазматические В-клетки и начинают производить и распространять вокруг себя множество копий внешней части своего рецептора, который благодаря способности связываться с антигеном может например облепить вирус и деактивировать его, а также служит маячком, который указывает цель для остальных клеток, участвующих в уничтожении патогенов во время иммунного ответа.
По количеству рецепторов — антител, соответствующих определенному типу вируса и плавающих в крови, определяют выработался ли у человека иммунитет к данному штамму или нет.
Эта же схема на видео:
Типы вакцин
Вся проблема в том, что до встречи антигена с клетками иммунитета обладающими подходящими для него рецепторами необходимо время, за которое вирус успеет нанести достаточно большой вред организму. Противовирусная вакцина помогает создать иммунитет без ущерба для здоровья за счет того, что знакомит иммунные клетки либо с ослабленным вирусом, либо с безвредными частями вируса. Существующие на данный момент вакцины можно разделить на три типа:
Цельнопатогенные — вакцины, содержащие ослабленные — аттенуированные или убитые — инактивированные вирусы. Исторически самые первые вакцины, но применяются и сейчас, одним из современных примеров является комбинированная вакцина MMR — против кори, паротита и краснухи. К сожалению ослабленные версии патогенов могут вызывать иммунный ответ далеко не во всех случаях.
Субъединичные — содержащие только определенные субъединицы — фрагмент или белок вируса, считаются более безопасными, но требуют введения дополнительных веществ адьювантов — веществ, способных связывать антиген из вакцины, благодаря чему он может дольше задерживаться в организме и сильнее привлекающих внимание иммунной системы [6].
Вакцины на основе нуклеиновых кислот — наиболее современные решения, являющиеся продуктом развития биотехнологий и генной инженерии. Вакцины этого типа также решают задачу натаскивания иммунитета на определенный белок вируса, но уже не за счет прямой доставки белка в организм, а за счет процесса более похожего на реальное заражение — доставки внутрь клетки генетического материала, который заставляет клетку производить нужные белковые запчасти вируса, на которые затем будет развиваться иммунный ответ и вырабатываться антитела [7].
Как работает вакцина «Спутник V»
Российскую вакцину «ГАМ-Ковид-Вак» или «Спутник V» можно отнести к типу химерных вакцин на основе нуклеиновых кислот. Химерная она поскольку состоит из нескольких модифицированных частей, взятых от разных вирусов: оболочки состоящей из так называемого вектора — вируса-доставщика, лишенного способности размножаться, но способного проникать внутрь клеток, и встроенного в этот вирус гена, который кодирует один из белков патогенного опасного вируса.
Вакцина «Спутник V», разработанная в Национальном исследовательском центре эпидемиологии и микробиологии имени Н. Ф. Гамалеи. содержит вектор созданный на основе двух различных вариантов аденовируса человека со встроенным в них геном коронавируса Sars-COV-2, который кодирует тот самый белок шипа (spike protein), с помощью которого вирус крепится к поверхности клеток.
Механизм действия вакцины следующий: попадая в организм химерный вирус из вакцины заражает клетки, в результате чего они начинают производить белки шипов коронавируса, иммунные клетки понимают, что происходит что-то неладное и детектируют чужеродный белок, презентируют его Т-клеткам, что в результате приводит к иммунному ответу и выработке специфических антител [8].
Источник: https://www.gamaleya.org/research/vaktsina-protiv-covid-19/
В чём отличия вакцины от Pfizer
Вакцина BNT162b2 разработанная Pfizer и BioNTech также относится к типу вакцин на основе нуклеиновых кислот, её целью также является “знакомство” иммунной системы с белком шипа коронавируса и эта вакцина также как «Спутник V» использует клетки организма пациента для синтеза этого белка.
Основные различия состоят в способе доставки фрагмента генетического материала вируса внутрь клетки. Вместо вирусного вектора BioNTech использует липидные наночастицы, или попросту жировые пузырьки, внутри которых находится информационная или так называемая матричная РНК (мРНК) содержащая генетическую информацию, по которой внутри клетки затем собирается белок того самого шипа [9].
Сама BioNTech специализируется на разработке методов терапии с использованием мРНК. Но поскольку коронавирус Sars-COV-2 относится к типу вирусов которые в качестве генома используют как раз мРНК, то вакцина «Спутник V» содержащая ген вируса шипа и вакцина BNT162b2 на основе мРНК — имеют в своем составе один и тот же тип генетической информации и принципиальной разницы тут тоже нету.
Итоги
Качественных отличий между вакцинами BNT162b2 и «Спутник V» не так уж и много, за исключением способа доставки генетического материала для производства антигена внутрь клетки.
Основные различия существуют в позиционировании и подходе к испытанию и регистрации вакцины. И во многом именно это вызывает критику и сомнения в достоверности данных о безопасности и эффективности российской вакцины «Спутник V» [3] [4].
Изначально последний абзац содержал личное мнение автора статьи, но, как справедливо заметили в комментариях это недопустимо при публикации обзора, поэтому он был вынесен отдельный спойлер.
Личное мнение автора
Считаю, что руководящим принципом при разработке вакцины должна быть безопасность и эффективность, обеспечивающая защиту здоровья людей, а подход к вакцинации при котором даже своим названием препарат выдает в организаторах испытаний желание быть первыми в некоторой «гонке вооружений», а протоколы исследований остаются не раскрытыми на момент публикации данных, может свести на нет доверие к вакцине и значительно уменьшить количество людей желающих пройти вакцинацию.
Ссылки на источники указанные в тексте
Научно-
образовательный
портал IQ
«Новая платформа, совершенно не изученная и никогда не использовавшаяся»: мРНК от Pfizer против вирусных векторов «Спутник-V»
Одним из самых громких событий последних дней стало сообщение американской компании Pfizer и немецкой BioNTech о том, что разрабатываемая ими вакцина BNT162b2 против СOVID-19 показала 90% эффективность в III фазе клинических испытаний. Во всем мире новость встретили с большим воодушевлением, но, между тем, вакцина Pfizer и BioNTech сделана на новой, малоисследованной платформе. По протоколу её испытания закончатся только в 2022 году. О том, чем отличается американо-немецкая вакцина от российской «Спутник-V», и каковы шансы победить СOVID-19 c помощью массовой иммунизации в ближайшие месяцы IQ поговорил с директором Института экономики здравоохранения НИУ ВШЭ Ларисой Попович.
Лариса Попович,
директор Института экономики
здравоохранения НИУ ВШЭ,
кандидат биологических наук
— Один из вопросов, который сейчас волнует всех в отношении новой вакцины от СOVID-19 — возможность её массового и эффективного применения в связи с тем, что температура хранения вакцины должна быть не менее минус 70 градусов по Цельсию, а это сильно осложняет возможность транспортировки. Что Вы можете сказать по этому поводу?
— Вряд ли это тема для обсуждения. У любой вакцины достаточно жёсткие условия хранения и транспортировки. Это нужно для сохранения жизнеспособности препарата.
— То есть, озвучиваемая сейчас температура хранения вакцины в минус 70 градусов — это нормально?
— Наличие холодовой цепочки — это нормальная практика для хранения многих вакцин. Температура может быть разной, и чем ниже она должна быть, тем сложнее использовать вакцину. Если говорить о сравнении вакцин, то очевидно, что создать условия с температурой минус 70 градусов куда сложнее, чем минус 18, как необходимо для нашей вакцины «Спутник-V». В любом случае, условия хранения и транспортировки пока лимитируют возможность широкой региональной распространенности вакцинации, что отмечают в первую очередь как недостаток технологий. И будущее развитие должно идти в сторону повышения стабильности препаратов при температурах, приближенных к естественным.
— Вокруг вакцины Pfizer и BioNTech сейчас очень много разговоров. А какие перспективы появления альтернатив в ближайшее время? Ведь многие страны одновременно начали разработки. Что происходит в этом направлении сейчас?
— Давайте расскажу подробнее. На данный момент 47 вакцин прошли, как минимум, две фазы испытаний, в том числе и несколько российских. Третью фазу заканчивают восемь вакцин, включая «Спутник-V». Ещё 144 кандидата пока проходят доклинические испытания.
— И это меньше, чем за год. А как обычно проходит процесс испытаний вакцин?
— Любая вакцина, как и любой биологически активный препарат должны проходить несколько стадий исследования. Сначала с помощью компьютерных программ, химических экспериментов ищут самые интересные варианты, которые имеют шансы стать перспективными кандидатами на лекарства или вакцины. Таких вариантов может быть несколько тысяч. После этого начинаются доклинические испытания — сначала на мелких животных, затем на крупных. Доклинические испытания лекарств и вакцин в нормальных условиях занимают около двух лет. И в итоге остаются несколько (в лучшем случае) кандидатов.
Дальше начинается первая фаза клинических испытаний, когда анализируется профиль безопасности для человека. Для этого находят порядка десятка здоровых добровольцев, которые получают препарат. Далее, во втором этапе испытаний участвует несколько десятков или даже сотен человек, в том числе больных определенным заболеванием. Группы делятся на тех, кто получает кандидата на лекарство, и тех, кто получает плацебо (пустышку). потом результаты сравниваются. На данной стадии исследуется эффективность в отношении терапии этой болезни.
Что касается именно вакцин, то здесь очень часто совмещают второй этап с третьим, когда набирается не 100 человек, а около 10 000 и им вводят уже точно безопасную вакцину, чтобы понять заражаются они или нет при столкновении с инфекцией.
Всё это очень тонкие вещи, которые проходят обязательную оценку этического компонента. Понятно, что при исследовании вакцин не предполагается специально заражать людей (хотя в некоторых вариантах такой подход иногда мог использоваться), но точно не в случае с COVID-19. Поэтому необходим длительный период наблюдения, потому что люди могут столкнуться с инфекцией далеко не завтра и не послезавтра. Когда это произойдет — неизвестно. Клинические испытания обычно проводят на тех группах, которые с большей вероятностью могут столкнуться с патогеном и оказаться зараженными — например, медиках.
— На какой стадии испытаний сейчас находится отечественная вакцина?
— До конца декабря отечественная вакцина «Спутник-V» пока на клинических испытаниях — в III фазе. В этих испытаниях по протоколу участвует 40 000 человек в разных республиках, областях и даже странах.
— Можете ли Вы рассказать, чем отличаются вакцина Pfizer и BioNTech от отечественной вакцины «Спутник-V»?
— Это вакцины, сделанные на совершенно разных платформах. Чтобы это понять, необходимо разбираться в том, какие вакцинные платформы существуют.
— И как много этих платформ? Каковы их принципиальные отличия?
— Всего есть около шести основных типов платформ или баз для вакцин. Во-первых, это живой, но ослабленный вирус. Такого рода вариант известен, например, в случае полиомиелита, и считается, что живой вирус вызывает более стойкий иммунитет. Но среди вакцинных кандидатов от СOVID-19, вошедших в стадию клинических испытаний, платформ с живым ослабленным вирусом пока нет.
Есть вакцины на основе инактивированного, то есть убитого вируса. Вакцину на такой платформе делают, например, в Китае, причем сразу несколько разработчиков — компания Sinovac, институты в Ухане и Пекине. В целом у китайцев сейчас в клинических испытаниях второго и третьего этапов находятся шесть вакцин, в том числе и на иных платформах.
— То есть, ни наша вакцина, ни вакцина Pfizer и BioNTech не основана ни на одной из этих первых трёх платформ?
— НИЦЭМ им. Н.Ф. Гамалеи также использует вирусной вектор в качестве основы. Но вакцина «Спутник-V» в этом плане уникальна — у неё двойная платформа. Если англичане и китайцы используют аденовирус 5 серотипа, то в нашу вакцину дополнительно включен аденовирус 26 серотипа. Такой двухвекторный вариант вызывает более сильный иммунный ответ, чем одновекторный.
— В чем специфика более сильного иммунного ответа, и за счёт чего он образуется в организме?
— Иммунный ответ может определяться формированием антител — фрагментов белка, которые опознают и «подсвечивают» вирус, как фонарики, и он становится виден для иммунной системы. А далее приходят большие клетки и съедают этот вирус. Антитела формируются организмом каждый раз индивидуально, из «подручных материалов».
Поэтому когда человек сталкивается с новой инфекцией, из имеющихся антител формируются новые. Из-за этого антитела быстро распадаются — обычно через три-пять месяцев после столкновения с инфекцией.
Но есть так называемый клеточный иммунный ответ — формирование пула клеток иммунной системы — специализированных лимфоцитов, развивающихся в тимусе (вилочковой железе). Именно такой ответ, как отмечают эксперты, напрямую стимулируется аденовирусом 26 серотипа, который используется в отечественной вакцине. И это существенно ускоряет формирование приобретенного иммунитета к коронавирусной инфекции и усиливает его.
В результате формируется устойчивый и гарантированный не только антительный, но и клеточный иммунитет. И этот иммунитет может сохраняться достаточно долго. Возможно, — несколько лет, хотя реальную продолжительность покажут дальнейшие исследования. Вот этим российская вакцина отличается в лучшую сторону от английской и китайской, которые сделаны на платформе только аденовируса 5 серотипа.
Если говорить о платформах далее, то есть в исследовании и одновекторная вакцина на базе аденовируса 26 серотипа. Такую вакцину делает, например, дочерняя компания фармакологического гиганта Johnson & Johnson, под названием Janssen Pharmaceutica. Они тоже недавно вышли на третью фазу испытаний.
— В чём особенности остальных трех типов платформ, и на какой из них основана нашумевшая вакцина Pfizer и BioNTech?
— Четвертый тип платформы — это белковый кусочек вируса. Вакцина с такой платформой есть у китайцев, и она также на третьей стадии испытаний.
Пятый тип платформы основан на вживлении в кольцевую молекулу ДНК безобидного вируса (в плазмиду) кусочка генетического материала коронавируса, в которой записаны «инструкции» по созданию вирусного белка. Такую платформу делают во многих странах, но пока все они находятся на стадии доклинических или в лучшем случае втором этапе клинических испытаний. В материалах ВОЗ о такой платформе сообщают исследователи из Японии, Китая, Индии и Израиля.
И вот мы наконец подошли к шестой платформе, на которой сделана вакцина Pfizer и BioNTech. Это новая платформа, совершенно не изученная и ранее никогда не использовавшаяся. Она основана на матричной РНК — кусочке генетического материала вируса, который вживляется в организм. Такую платформу используют не только Pfizer и BioNTech, но также ещё одна компания из США, компании из Китая и Казахстана. Но у последних исследования пока находятся на более ранних стадиях.
— Если из этих шести платформ сравнивать аденовирусную, на которой сделана российская вакцина и платформу на мРНК, на которой сделала вакцина Pfizer и BioNTech, какие тогда принципиальные различия у этих вакцин с точки зрения перспектив применения?
— В первую очередь, стоит обратить внимание на то, что НИЦЭМ им. Н.Ф. Гамалеи, который делает вакцину «Спутник-V» — очень известный институт с колоссальным опытом разработки вакцин. В создании вакцины от коронавируса этот институт пошёл самым простым путём, использовав платформу, с которой работал несколько десятилетий. Вакцины на основе аденовирусов изучались, начиная с 1953 года. До этого на их основе учёные из института делали вакцину против вируса Зика, против Эболы и очень хорошо знают, как ведёт себя аденовирус.
В институте Гамалеи начали работать над новой вакциной сразу с февраля, как только получили генетический материал коронавируса. То есть, под российской вакциной есть основательная теоретическая и практическая база, наработанная в течение многих лет. Однозначно нельзя говорить, что отечественная вакцина сделана «на коленке», как это иногда пытаются представить в СМИ.
Аденовирусная платформа используется не только нашими, но и многими западными разработчиками, именно потому, что она очень хорошо изучена. И это большое достижение, что именно наш институт так быстро сделал вакцину на данной платформе, объединив при этом ещё и два аденовируса.
Теперь, если посмотреть на Pfizer и BioNTech — они, в отличие от России, только подали заявление на временное одобрение вакцины (Emergency Use Authorization, EUA). Но по протоколу третья фаза испытаний у них заканчивается лишь в 2022 году — ровно потому, что абсолютно никто не знает, что будет происходить в отдалённой перспективе после использования РНК-вакцины. Самая большая проблема вакцины, основанной на технологии мРНК, в том, что она ранее никогда не использовалась в утвержденных вакцинах. Так что отличием BNT162b2 от «Спутник-V» является фактор неизвестности. Мы не знаем, какой эффект может проявиться в долгосрочной перспективе.
— Перспективы массовой иммунизации в России и мире в 2021 году реальны?
— Можно предполагать. Несмотря на более сложные условия хранения и массу проблем из-за неизвестности, какие будут отдаленные последствия, технология производства вакцины Pfizer и BioNTech, как отмечается, позволяет быстро наработать большие объёмы препарата. Так что, если страны решатся рисковать здоровьем своего населения при использовании совершенно незнакомого продукта, то они могут получить вакцину уже довольно скоро.
Испытания отечественной вакцины должны закончиться по протоколу уже к концу года — в силу того, что мы используем хорошо известную платформу. Все шансы есть, что в России, благодаря наличию вакцины, проблема с COVID-19 будет во многом решена уже весной.
— В последние дни появились сообщения о заражении нескольких медиков, которые участвовали в качестве добровольцев в испытаниях «Спутник-V». О чём это может говорить?
— Нужно проанализировать, что именно получали эти врачи — плацебо (пустышку) или вакцину? Нужно понять, получили ли они полный объём препаратов или часть? Нужно выяснить особенности протекания у них болезни — в какой форме они перенесли заболевание? Никакая вакцина не может на 100% защитить все 100% вакцинированных. Всегда есть люди с ослабленным иммунитетом, которые всё равно заболеют, но благодаря вакцине, перенесут болезнь легче. И сравнение числа тех, кто заболел без вакцины, с числом тех, кто заболел после вакцинации, даёт параметр эффективности вакцины. У исследователей Pfizer и BioNTech эффективность 90% получается потому, что среди вакцинированных заболевших было в 10 раз меньше, чем среди невакцинированных. У нас, насколько мне известно, это соотношение лучше. Но посмотрим после завершения всех процедур испытаний, сравним все вакцины. Тогда и можно будет говорить, у кого какие профили эффективности и безопасности.
— Как думаете, россияне смогут выбрать, каким типом вакцины прививаться и от какого производителя — западного или отечественного?
— Что касается вакцины Pfizer и BioNTech, то здесь всё непросто, она у нас не исследовалась. Согласно нашему законодательству, регистрация проводится только в отношении тех препаратов, которые прошли клинические многоцентровые испытания, в том числе в России. Если эта вакцина не будет исследована в России, то она и не будет зарегистрирована. Но напомню — у нас в России проходят испытания ещё и китайские вакцины, и вакцины центра «Вектор», да и ещё несколько научных центров выходят на клинические испытания. Так что выбор вакцин с точки зрения разных платформ точно будет.
IQ
