К 8 апреля 2020 года Всемирная организация здравоохранения представила список фармацевтических компаний, участвующих в разработке вакцины против SARS-COV-2.
Постоянно обновляемый перечень включает 115 глобальных фармкомпаний, которые на сегодняшний день могут считаться кандидатами на производителей вакцины от коронавируса. К числу лидеров относятся компании, вакцины которых перешли в клиническую разработку – Moderna, CanSino Biologicals, Inovio, Шэньчжэньский генноиммунный медицинский институт. Остальные разработчики планируют перейти к этапу тестирования вакцины с участием добровольцев в течение 2020 года.
Напомним, геном коронавируса SARS-CoV-2, вызывающего COVID-19, был опубликован 11 января 2020 года. Эта дата стала стартом в гонки по разработке вакцины от вируса, в которую включились множество фармкомпаний со всего мира. На сегодняшний день дальше всех продвинулась компания Moderna в кооперации с Национальным институтом здравоохранения США (NIH): 16 марта они объявили, что первый доброволец получил дозу вакцины-кандидата. Эта фаза исследований должна представить данные о безопасности и иммуногенности мРНК. Всего компания анонсировала 6-недельные исследования с участием 45 здоровых взрослых добровольцев в возрасте от 18 до 55 лет. Таким образом, Moderna начала клинические испытания своей мРНК-вакцины всего через 2 месяца после идентификации последовательности.
Перечень компаний, подготовленный ВОЗ, вызывает интерес не только с точки зрения скорости, с которой фармацевтические компании включились в гонку, но и благодаря разнообразию молекул, взятых за основу для разработки вакцины. Такие молекулы включают в себя нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК), вирусоподобные частицы, пептиды, вирусные векторы, рекомбинантные белки, инактивированные и аттенуированные вирусные частицы. Многие из этих молекул в настоящее время не являются традиционной основой вакцин, но опыт подобных разработок и оригинальные подходы могут быть потенциально усовершенствованы и использованы в дальнейшем, например, в случаях конкретных групп пациентов, таких, как пожилые люди, дети, беременные женщины или пациенты с ослабленным иммунитетом. С другой стороны это может позволить увеличить скорость разработки и производства вакцины.
Так, специалистами из сферы разработки вакцин отмечена платформа, использованная канадской биофармацевтической компанией Medicago. Одним из существенных отличий подхода Medicago является то, что исследовательская деятельность компании сфокусирована на использовании растений, а именно определенного вида табака, для создании вакцин.
Компания использует растительные биотехнологии для разработки лекарственных средств на основе белков. В отличие от производителей традиционных вакцин, в своем производстве Medicago не использует продукты животного происхождения и настоящие вирусы. Вместо этого она работает с вирусоподобными частицами (virus-like particles, VLP), полностью повторяющими частицу вируса, но не являющимися вирулентными. Это позволяет организму распознавать их и формировать иммунный ответ без развития инфекции. Согласно данным клинических исследований, вакцины, созданные с использованием технологии вирусоподобных частиц, отличаются от инактивированных вакцин многомодальным механизмом действия, в результате которого обеспечивается одновременная активация и врожденного, и приобретенного иммунитета.
Как говорит Генеральный директор Medicago доктор Брюс Кларк, для традиционного производства вакцины требуется использования большого количества куриных яиц: вирус вводят вирус в яйцо, где и происходит заражение. Однако использование яиц – это затратное мероприятие, которое требует много времени и отнюдь не всегда точно: при возникновении мутаций существует риск получения вакцин, не соответствующих вирусу, с которым они призваны бороться.
Medicago же использует для производства вирусоподобных частиц растения. В компании заявляют, что исследователям за последние годы удалось значительно продвинуться в этом инновационном направлении. Согласно такому подходу, генетическая информация с помощью почвенной агробактерии передается растению, в данном случае — это Nicotiana Benthamiana, близкий родственник обычного табака. Растение начинает производить нужный производителю белок, который впоследствии можно использовать в качестве вакцины.
Исследования с растениями показали, что такая технология может привести к созданию вакцины, способной распознавать циркулирующие вирусы гриппа и атаковать их, даже если они мутируют.
Компания также стремилась иметь возможность менять компоненты вакцины в короткие сроки, на случай, если в середине сезона гриппа появится новый штамм, который повысит риск пандемии. Поэтому после многих лет исследований ученые остановились на Nicotiana benthamiana, разновидности табака, обладающей естественной способностью производить белки с высокой скоростью. Производственный цикл Medicago сократился до шести недель – это намного быстрее, чем типичный шестимесячный процесс с вакцинами на основе куриных яиц. Вакцина же производится путем введения генетического материала из вируса гриппа в растения, которые затем инкубируют в течение четырех-десяти дней, то есть растения действуют как мини-биореакторы, производя вирусоподобные частицы в своих листьях.
«В случае с COVID-19 Nicotiana benthamiana была выбрана потому, что геном и биохимия табака хорошо изучены, в том числе учеными PMI, — поясняет Управляющий по научным связям региона Восточная Европа компании Philip Morris International (PMI) Дмитрий Улупов. — Кроме того, это растение неприхотливо, хорошо растет практически в любых условиях и быстро набирает биомассу». Напомним, больше десяти лет назад табачный гигант инвестировал в биотехнологическую компанию Medicago более $15 млн, когда искал способы диверсификации своего бизнеса за пределами рынка сигарет уже начинал заниматься разработкой портфеля научно обоснованных альтернативных бездымных продуктов. На сегодня PMI владеет 30% компании Medicago, основной частью остального пакета владеет другой мировой гигант – Mitsubishi Tanabe Pharma.
Российская биотехнологическая компания BIOCAD объявила об исследовании, целью которого является создание мРНК-вакцины против SARS-COV-2. Согласно заявлению руководства компании, разработка будет основываться на конвейерах для создания мРНК-онковакцин. Как заявил генеральный директор BIOCAD Дмитрий Морозов, в компании планируется разработка трех вариантов вакцин, тестирование которых на лабораторных моделях запланировано на конец апреля. Вакцина, созданная на основе мРНК, обеспечивает более короткий период разработки: в отличие от традиционных вакцин на основе рекомбинантных белков, производство низкомолекулярных лекарств занимает менее пяти-шести месяцев.
В целом, глобальные исследования и разработки в области вакцин в ответ на пандемию COVID-19 беспрецедентны с точки зрения масштаба и скорости. С учетом ситуации существует вероятность, что первая вакцина может быть доступна в условиях экстренного использования уже к началу 2021 года. Это стало бы важным шагом в создании и регистрации новых вакцин: традиционно путь разработки может занимать в среднем более 10 лет, хотя в случае вируса Эболы первая вакцина появилась уже спустя 5 лет после начала исследований. Такой шаг потребует новых парадигм создания вакцин, включающих параллельные и адаптивные фазы развития, инновационные процессы регулирования и масштабирование производственных мощностей.