В России и во всем мире продолжается пандемия опасного инфекционного заболевания COVID-19, вызываемого коронавирусом SARS-CoV-2. Для борьбы с коронавирусом разрабатывают и вводят в медицинскую практику вакцины, вырабатывающие у человека иммунитет. К настоящему времени в РФ одобрены три вакцины: «Спутник V», «Ковивак» и «ЭпиВакКорона». В обзоре рассмотрены известные достоинства и недостатки вакцины «ЭпиВакКорона».

Вакцины против COVID-19

Опасное заболевание COVID-19, вызываемое коронавирусом SARS-CoV-2, привело к глобальной пандемии, которая все еще продолжается. Количество заболевших и умерших неуклонно возрастает [1]. В настоящее время пока не предложено эффективного противовирусного препарата, поэтому ученые и медики возлагают большие надежды на массовую вакцинацию населения. Как и в случае других инфекционных заболеваний, вакцинированный человек приобретает иммунитет к вирусу, что либо предотвращает болезнь, либо она протекает в легкой форме. Более двух сотен вакцин от 80 компаний по всему миру находится на различных стадиях клинических исследований, часть из них уже применяется в практике [2, 3].

По принципу действия вакцины разделяют на четыре группы: векторные, белковые, содержащие ДНК/РНК или инактивированный вирус. В векторных применяют генетически модифицированный аденовирус, в ДНК которого вводится последовательность, кодирующую шиповидный белок коронавируса (гликопротеин поверхностного шипа, S-белок, полипептид Spike [4, 5]) и/или другие белки-антигены [Env (Е), мембранный полипептид (М), пептид гемагглютинин-эстеразы (НЕ), нуклеокапсида (N), ORF1a, ORF1ab, протеолитический фрагмент ORF1a или -1ab)]. Попадая в организм человека, этот белок начинает продуцироваться вирусом, что приводит к выработке соответствующих антител и таким образом формируется иммунитет. Понятие «вектор» подразумевает использование другого, непатогенного, вируса, как носителя и продуцента антигенов. Такой подход применен при разработке вакцин Гамалея («Спутник V»), Oxford AstraZeneca, Janssen (Johnson&Johnson) и Cansino. Другим, но схожим образом, действуют ДНК/РНК-вакцины. Здесь в качестве иммуногенного агента выступают модифицированная матричная РНК (мРНК), самореплицирующаяся РНК или ДНК-плазмида. В организме с такого генетического материала начинается считывание и синтез S-белка SARS-CoV-2, что вызывает иммунную реакцию. К ДНК/РНК-вакцинам относятся Moderna и Pfizer BioNTech. Введение инактивированного (ослабленного и не вызывающего заболевание, но способного к размножению) патогенного вируса является классическим и старейшим способом вакцинации. Этот подход применен в препаратах Bharat Biotec (Covaxin), Sinovac/Butantan (CoronaVac), Valneva и SinoPharm. Белковые вакцины содержат полипептидные фрагменты вируса, антигены, которые вызывают наиболее мощную иммунную реакцию. Примерами таких вакцин являются Novavax, Sanofi и российская «ЭпиВакКорона».

В России на данный момент к применению разрешены следующие вакцины: векторная –«Спутник V» («Гам-КОВИД-Вак») от ФГБУ «НИЦЭМ им. Н. Ф. Гамалеи» Минздрава России (ЛП-006395); с инактивированным вирусом – «Ковивак» от ФГБНУ «ФНЦИРИП им. М. П. Чумакова РАН» (ЛП-006800); и белковая – “«ЭпиВакКорона» Вакцина на основе пептидных антигенов для профилактики COVID-19” от ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» Роспотребнадзора (ЛП-006504). Рассмотри последнюю более детально.

«ЭпиВакКорона»

«ЭпиВакКорона» разработана и запатентована в 2020 году (заявка от 14 октября, публикация – 7 декабря, Бюл. № 34) [6]. Согласно изобретению, в качестве иммуногенов можно использовать семь пептидов, ковалентно связанных с белком носителем в виде конъюгатов (Рис. 1).

Рисунок 1 – Пептиды, запатентованные в качестве компонентов вакцины «ЭпиВакКорона» против SARS-CoV-2

Последовательности пептидов №№1–6 представляют собой антигенные В- и Т-клеточные эпитопы S-белка вируса SARS-Cov-2 размером 20–31 аминокислотных остатков, способные, как предполагается, запускать выработку антител, обладающих вируснейтрализующей, антигенспецифической и защитной активностями. Разрабатывая вакцину, авторы использовали известные данные о В- и Т-клеточных эпитопах S-белка коронавируса, т. е., части макромолекулы полипептида-антигена, которые распознаются агентами иммунной системой (антитела, B- и T-лимфоциты).

Последовательности искусственно полученных синтетических пептидов, моделируют функционально значимые фрагменты полипептида S-белка SARS-Cov-2. Их дизайн рассчитан так, чтобы исключить присутствие частей, которые могут привести к развитию иммунопатологических состояний, при этом сохраняя способность индуцировать выработку протективных антител для обеспечения защиты организма от инфекции COVID- 19. Синтез разработанных пептидных последовательностей авторы проводили на стандартном оборудовании, применяя методы твердофазного пептидного синтеза, однако не исключается использование других известных подходов, включая жидкофазный синтез, наработку с помощью генетически модифицированных микроорганизмов (по технологии изготовления рекомбинантных белков), протеолиз природного белка с последующим разделением и очисткой необходимых пептидов.

Описанные защитные свойства должны достигаться благодаря тому, что в качестве белка-носителя в композиции вакцины используется химерный рекомбинантный полипептид MBP-6xHis-N_nCoV-2019, представляющий собой модифицированный N-белок SARS-Cov-2. Всего авторами рассмотрено четыре композиции из перечисленных пептидов с MBP-6xHis-N_nCoV-2019.

Позже, уже в 2021 году (Бюл. № 5), был опубликован новый патент [7], где описаны еще три пептида и композиция на их основе: CRLFRKSNLKPFERDISTEIYQAGS, CKEIDRLNEVAKNLNESLIDLQE и CKNLNESLIDLQELGKYEQYIK, разработанные по тем же принципам и обладающие такими же свойствами, что и пептиды из патента 2020 года [6]. В феврале 2021 года вышел еще один патент [8] с теми же последовательностями пептидов.

«ЭпиВакКорона» в доклинических исследованиях

По данным, предоставленным Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор, РФ) [9] «ЭпиВакКорона» изучалась в доклинических исследованиях в течение 4,5 месяцев на грызунах (мыши, крысы, морские свинки и кролики) и обезьянах (макаки-резусы и африканские зеленые мартышки) для оценки безопасности вакцины. «ЭпиВакКорона» была охарактеризована как безвредная, с низкой общей токсичностью, иммуногенностью, по аллергенным свойствам и мутагенной активности. Специфическая активность, подразумевающая иммуногенность и формирование защиты против коронавируса SARS-CoV-2 изучена и подтверждена на хорьках, хомяках, макаках-резусах и африканских зеленых мартышках. При этом, в патентах [6, 7] данные приведены только для грызунов, тогда как информация по результатам на обезьянах осталась неопубликованной. Рассмотрим, что известно на сегодняшний день из доступных источников.

В патенте [6] описано исследование иммуногенности на кроликах породы Шиншилла. До начала иммунизации у животных отбирали пробу крови и выделяли сыворотку для хранения и последующего проведения ИФА (иммуноферментного анализа). Запатентованные пептиды конъюгировали, т. е., ковалентно связывали, с белком-носителем (гемоцианин) и смешав с неполным адьювантом Фрейнда (смесь веществ, используемая для стимуляции конкретного иммунного ответа при одновременном введении с иммуногеном в здоровом организме) с перерывом семь дней двукратно вводили кроликам подкожно. Через неделю после второй инъекции брали пробу крови и выделяли сыворотку для проведения ИФА. Титры специфических антител у иммунных кроликов к соответствующим пептидам и к рекомбинантному S-белку продемонстрировали, что двукратная иммунизация индуцирует у животных выработку антител в диапазоне среднегеометрического титра по группе животных (СГТ) 1:10159–1:162550 и к рекомбинантному S-белку вируса SARS-CoV-2 – СГТ=1:800–1:40637 [6]. Исследование вакцинных композиций на мышах проведено аналогичным образом, но с суспензией гидроокиси алюминия, которая служит как антигенное депо и усиливает фагоцитоз, в качестве адьюванта; иммунизация привела к СГТ=1:1838–1:11143 к антигенам и СГТ=1:459–1:3676 – к S-белку SARS-CoV-2 [6].

Исследования иммуногенности, приведенные в патенте [7], на кроликах породы Шиншилла с каждым из трех пептидов, с белком-носителем гемоцианином и неполным адьювантом Фрейнда показали, что после двукратной иммунизации проиндуцировалась выработка антител с диапазоном СГТ=1:40637–1:129016 к пептидным антигенам и СГТ=1:20319–1:40637 – к рекомбинантному S-белку SARS-CoV-2. На мышах с гидроокисью алюминия в качестве адьюванта – СГТ=1:6400–1:11143 и СГТ=1:1600–1:2786 к пептидным иммуногенам и рекомбинантному S-белку коронавируса, соответственно.

Защитные свойства в патенте [6] изучены на примере хомяков и хорьков. Хомякам внутримышечно инъецировали вакцину с интервалом в две недели и дозировкой 200 мкг. Через дополнительные две недели от повторной вакцинации животных интраназально заразили штаммом nCov/Victoria/1/2020 коронавируса SARS-CoV-2 в дозировке 102 фокусобразующих единиц (ФОЕ). Через 2, 4, 6 и 8 дней от введения инфекционного агента у хомяков делали носовые смывы и методом ОТ-ПЦР измеряли вирусную нагрузку. Умерщвленных животных оценивали по отношению масс легких и тела, а также гистологически. Сравнение результатов гистологического исследования легких через восемь дней после заражения показало, что в контрольной группе животных (0,9%-ный раствор хлорида натрия) наблюдалась полная утрата эпителиальной выстилки мелких бронхов и бронхиол, плазматическое пропитывание стенок сосудов, очаги некротизации и крупные зоны ателектаза, тогда как у вакцинированных хомяков проявления инфекции были в гораздо меньшей степени: локальные очаги воспалительно-клеточной инфильтрации и отеков, на небольших участках легочной паренхимы обнаруживались дистрофические изменения эпителия мелких бронхов и кровеносных сосудов в микроциркуляторном русле. Следовательно, двукратное введение с промежутком в две недели вакцинных композиций пептидных иммуногенов вызвало образование антител к компонентам вакцины и антигену SARS-CoV-2, улучшило индекс легкие/тело (0,0081 против 0,0106 в контроле) и обеспечило защиту подопытных животных после интраназального инфицирования коронавирусом от развития пневмонии.

Аналогичным образом определили протективность вакцины на хорьках, отличием являлась концентрация болезнетворного агента для модельного заражения – доза штамма nCov/Victoria/1/2020 коронавируса SARS-CoV-2 составляла 103 ФОБ. В результате исследования было обнаружено, что в группах вакцинированных животных вирусная нагрузка на шестые сутки после заражения была ниже более чем в сто раз по сравнению с контрольной группой плацебо. Коронавирус элиминировался из верхних дыхательных путей на четверо суток быстрее, чем в контроле, а легкие были защищены от развития тяжелой воспалительной реакции. Индекс массы легкие/тело составлял 0,0085 в вакцинированной группе против 0,0110 в контрольной.

В патенте [7] применили такой же дизайн эксперимента, как вышеописанный, используя хорьков и хомяков. Результаты, описанные авторами, аналогичны раскрытым в патенте [6]. Полученные данные позволили исследователями перейти к фазе клинических испытаний на людях.

«ЭпиВакКорона»: безопасность и эффективность

По данным, имеющимся у Роспотребнадзора [9], на сегодняшний день клинические исследования «ЭпиВакКороны» окончены.

В завершенном исследовании фазы I, которое началось в середине прошлого года, участвовали 14 здоровых совершеннолетних добровольцев до 60 лет, в другом исследовании фазы II – 86 человек; контрольная группа получала инъекции плацебо. Согласно информации от ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор», выработка специфических антител наблюдалась после вакцинирования во всех случаях. Участники испытаний наблюдаются по обширному набору показателей врачами-исследователями на протяжении девяти месяцев от первичного применения «ЭпиВакКороны». Вакцинированные пациенты хорошо переносили введение препарата. Отмечают, что в некоторых случаях наблюдалась незначительная и кратковременная болезненность, локализованная в месте инъекции, возникавшая на следующие от введения сутки и сохранявшаяся до двух дней. Какие-либо иные нежелательные реакции не выявлены.

На сегодняшний день проводится два пострегистрационных исследования: одно многоцентровое, в котором участвуют девять медицинских организаций из Казани, Калининграда, Москвы и области, и Тюмени (лица старше 18 лет, 3 тыс. человек, 2250 – экспериментальная группа и 750 – контрольная (плацебо, 25%)); и в Новосибирской области – выборка из 150 пожилых добровольцев (≥60 лет) [9]. Состояние пациентов, вакцинированных «ЭпиВакКороной» наблюдают на протяжении полугода от момента иммунизации последнего добровольца. Пострегистрационное исследование на пожилых людях (150 человек, ≥60 лет) завершено, и отчет отправлен в Минздрав РФ. Будет проводиться дальнейшее медицинское наблюдение за вакцинированными добровольцами и контрольной группой для того, чтобы выявить и проанализировать встречаемость заражений COVID-19, длительность болезни и тяжесть ее протекания, случаи отсроченных побочных эффектов от примененной вакцины в период до полугода от ее применения. Также благополучно завершено открытое исследование «ЭпиВакКорона» фазы ІII/IV на пожилых людях (≥60 лет). В результате проведенных испытаний было показана хорошая безопасность при введении пожилым людям и иммуногенность, «ЭпиВакКорону» разрешили для вакцинирования пожилых лиц. Подробные описания результатов исследований на данный момент в научных работах или патентах не раскрыты.

Вопросы по эффективности «ЭпиВакКороны»

В конечный препарат, получивший разрешение к применению, вошли лишь три пептида, однако в инструкции по медицинскому применению лекарственного препарата “«ЭпиВакКорона» вакцина на основе пептидных антигенов для профилактики COVID-19” не указано, какие именно, и приведены только их массы, по 0,075 мг каждого, на одну дозу [10]. Соответствуют ли номера пептидов, перечисленных в описании вакцины, номерам в патенте – неизвестно.

Результаты исследований на приматах и людях до сих пор не опубликованы, однако сообщалось, что научные статьи уже сформированы и отправлены в соответствующие рецензируемые международные медицинские журналы [11]. По предварительным данным, «ЭпиВакКорона» обладает высокой безопасностью и отсутствием побочных эффектов.

Разработчик лекарственного препарата утверждает [9], что к сильным сторонам «ЭпиВакКороны» относится эффективность действия против различных штаммов коронавируса, как генетически, так и по антигенам. Такая активность объясняется тем, что «ЭпиВакКорона» основана на пептидах, соответствующих консервативным эпитопам патогенного вируса SARS-CoV-2. Однако экспериментально данное утверждение не проверялось и/или результаты эксперимента не опубликованы. В известных патентах в экспериментах на животных был изучен лишь один штамм – nCov/Victoria/1/2020 [6, 7]. Будет ли вакцина эффективна по отношению к новым, более агрессивным штаммам коронавируса – «британскому» SARS-CoV-2 B.1.1.7 или VUI202012/1, «южноафриканскому» B.1.351 или 501Y.V2, или недавно выявленному «бразильскому» B.1.1.248 или P.1 [12], без экспериментальной проверки однозначно сказать нельзя. С учетом высокой склонности коронавируса к мутациям, нет никаких твердых доказательств, что консервативные эпитопы останутся незатронутыми.

Участники клинических исследований пытались определить уровень антител к SARS-CoV-2, но результаты анализов оказались отрицательны, что подтолкнуло их написать открытое письмо. Представители ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» объясняют это тем, что определять уровень антител можно только с помощью тест-системы на основе ИФА их собственной разработки, «SARS-CoV-2-IgG-Вектор», которая была запатентована [13]. Есть некоторые опасения, что тест-система от производителя вакцины детектирует не антитела к SARS-CoV-2, а артефакты, например, химерный рекомбинантный полипептид MBP-6xHis-N_nCoV-2019 вирусного нуклеокапсидного и бактериального белка. По логике вещей, если в вакцинированном организме вырабатываются антитела против SARS-CoV-2, то они должны определяться любой подходящей тест-системой на соответствующие IgM и IgG.

Работы над вакцинами против COVID-19 продолжаются. Остается лишь пожелать ученым и медикам удачи в скорейшем завершении испытаний и публикации достоверных и твердых доказательств эффективности вакцины в рецензируемых высокорейтинговых журналах международного уровня.

1.         Wuhan Coronavirus (2019-nCoV) Global Cases. JHU CSSE. 2020; Available from: https://gisanddata.maps.arcgis.com/apps/opsdashboard/index.html#/bda7594740fd40299423467b48e9ecf6.

2.         Coronavirus (COVID-19) Vaccinations. 2021; Available from: https://ourworldindata.org/covid-vaccinations.

3.         Абсолютно исчерпывающий (и постоянно обновляемый) путеводитель «Медузы» по вакцинам от коронавируса. 2021; Available from: https://meduza.io/feature/2020/11/24/absolyutno-ischerpyvayuschiy-i-postoyanno-obnovlyaemyy-putevoditel-meduzy-po-vaktsinam-ot-koronavirusa.

4.         Yan, R., Zhang, Y., Li, Y., Xia, L., Guo, Y., Zhou, Q., Structural basis for the recognition of SARS-CoV-2 by full-length human ACE2. Science, 2020. 367(6485): p. 1444. DOI: 10.1126/science.abb2762.

5.         Zhou, P., Yang, X.-L., Wang, X.-G., Hu, B., Zhang, L., Zhang, W., Si, H.-R., Zhu, Y., Li, B., Huang, C.-L., Chen, H.-D., Chen, J., Luo, Y., Guo, H., Jiang, R.-D., Liu, M.-Q., Chen, Y., Shen, X.-R., Wang, X., Zheng, X.-S., Zhao, K., Chen, Q.-J., Deng, F., Liu, L.-L., Yan, B., Zhan, F.-X., Wang, Y.-Y., Xiao, G., Shi, Z.-L., Discovery of a novel coronavirus associated with the recent pneumonia outbreak in humans and its potential bat origin. bioRxiv, 2020: p. 2020.2001.2022.914952. DOI: 10.1101/2020.01.22.914952.

6.         RU 2738081 C1, 2020.

7.         RU 2743595 C1, 2021.

8.         RU 2743594 C1, 2021.

9.         ТОП-20 вопросов о вакцине ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор». 2021; Available from: https://www.rospotrebnadzor.ru/about/info/news/news_details.php?ELEMENT_ID=15649.

10.       ЭпиВакКорона Вакцина на основе пептидных антигенов для профилактики COVID-19. ЛП-006504. 2020; Available from: https://grls.rosminzdrav.ru/Grls_View_v2.aspx?routingGuid=d8f07c35-7edc-49ab-8647-6b6865449167&t=.

11.       Результаты исследований «ЭпиВакКороны» направили в зарубежные журналы. 2021; Available from: https://ria.ru/20210210/vektor-1596817100.html.

12.       SARS-CoV-2 Variants. 2020; Available from: https://www.who.int/csr/don/31-december-2020-sars-cov2-variants/en/.

13.       RU 2730897 C1, 2020.