На прошлой неделе канадская биотехнологическая компания Medicago и британская фармацевтическая компания GlaxoSmithKline объявили об успешном результате испытания вакцины III фазы с изюминкой: эта вакцина COVID сделана из растений.
Вакцина использует так называемые "вирусоподобные частицы", которые, по сути, являются внешней оболочкой вируса SARS-CoV-2, чтобы вызвать иммунный ответ. Согласно резюме испытания, технология оказалась высокоэффективной для предотвращения заболевания даже против варианта Delta и нескольких иммунонеустойчивых штаммов. Однако испытание проводилось до распространения варианта Омикрон.
Как и во многих других успешных вакцинах, представленных на рынке, идея заключается в создании белков SARS-CoV-2 без самого вируса, чтобы иммунная система была обучена распознавать захватчика без необходимости бороться с ним. Вакцины с мРНК используют клеточный механизм человеческого организма для создания этих белков. Вместо этого в данной вакцине работу по созданию белков выполняют растения.
Согласно пресс-релизу компании Medicago, исследование III фазы показало, что вакцина на 75% эффективно останавливает симптоматическое заболевание против варианта Delta в исследовании на 24 000 человек. Полные результаты еще не опубликованы в рецензируемом журнале. Хотя этот показатель эффективности ниже, чем первоначальная эффективность, о которой сообщили компании Pfizer и Moderna, мРНК-вакцины были протестированы только против предковой линии COVID-19. Судя по всему, эффективность мРНК-вакцин против симптоматического заболевания Delta составляет около 80 процентов, хотя оценки варьируются в широких пределах.
Ни один человек, получивший вакцину Medicago, не заболел тяжелой формой COVID, хотя Марк-Андре Д'Ауст, вице-президент Medicago по исследованиям и инновациям, предупреждает, что в ходе испытания было зарегистрировано так мало случаев тяжелой формы заболевания, что исследователи пока не могут определить число эффективных случаев.
Процесс производства начинается с агробактерий, "бактерий, которые способны переносить ДНК в клетки растений", - говорит Д'Ауст. Разработчики вакцины вставляют в эти бактерии генетическую последовательность, кодирующую белок COVID spike, и готовят суп с модифицированными микробами. Затем они откачивают воздух из листьев растений и окунают растения в суп. Растения, похожие на табак, имеют слабую иммунную систему, что делает их открытыми для инфекций.
Листья впитывают бактерии, которые передают клеткам растений инструкции по производству белка spike, с помощью которого коронавирус прикрепляется к клеткам человека. "В течение суток после того, как мы поместили растения в контакт с агробактериями, происходит передача ДНК, а затем клетки начинают производить антиген", - говорит Д'Ауст.
Шипы не являются точными копиями SARS-CoV-2 - они отредактированы таким образом, что не могут легко проникать в человеческие клетки, что повышает вероятность того, что они будут находиться там, где их сможет обнаружить иммунная система человека.
Эти отдельные белки собираются в сферы, усеянные шипами, а затем пробивают себе путь через мембраны растительных клеток, зеркально отражая способ размножения частицы SARS-CoV-2 в человеческой клетке. Ключевое отличие заключается в том, что у вирусоподобных частиц отсутствует генетический материал и внутренние белки, которые позволяют полноценному вирусу реплицироваться.
"Вирусоподобные частицы обладают той красотой, что демонстрируют антигены так же, как и вирус, - говорит Д'Ауст. Она имеет форму вируса, в ней есть нужные белки, "и все эти характеристики хорошо распознаются иммунной системой. Но когда вы смотрите на него изнутри, он пуст".
Вирусоподобная частица гриппа рядом с изображением живого вируса гриппа. Национальные институты здравоохранения.Примерно через неделю растения накапливают достаточно материала вокруг своих клеточных мембран для сбора урожая. Medicago очищает собранные частицы, создавая сырье для вакцин. Они добавляются к набору других ингредиентов, производимых компанией GSK, что усиливает иммунный ответ на частицы.
Эта технология существует уже несколько десятилетий и используется в вакцине против ВПЧ Gardasil и нескольких вакцинах против гепатита А. Medicago также работает над созданием вакцины против гриппа с использованием той же технологии.
По словам Амина Камена, профессора биоинженерии из Университета Макгилла в Канаде, чья лаборатория изучала вирусоподобные частицы, главным новшеством здесь являются растения. "Традиционно для производства вакцин мы используем микробную ферментацию" и другие дорогостоящие биореакции, - говорит он. ВОЗ считает, что вакцины на основе растений могут быть дешевле в производстве и адаптации в масштабах страны. Но очистка частиц из растения - "нетривиальная задача", - говорит Камен.
"Я думаю, что в случае успеха есть огромный потенциал", - говорит Камен.
Он также отмечает, что SARS-CoV-2 особенно хорошо подходит для этой технологии, отчасти потому, что его форма позволяет сделать белки внешнего шипа очень стабильными.
Такая стабильность делает вакцины с вирусоподобными частицами удобными для хранения. Medicago утверждает, что вакцину можно хранить при температуре на уровне холодильника, что может ускорить доставку в районы с неразвитой инфраструктурой здравоохранения. "По крайней мере, есть серьезные мысли о том, чтобы обеспечить доступ к вакцине", - говорит Камен. "Я думаю, что да, мы сталкиваемся с текущей пандемией, но ценность в том, что мы создаем потенциал для любых будущих пандемий".
Medicago планирует представить окончательные данные канадским регулирующим органам до конца года, говорит Д'Ауст. Компания уже начала процесс подачи заявки в Управление по контролю за продуктами и лекарствами.