Функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям (Роспечать)

Разложение по векторам

Чем отличается российская коронавирусная вакцина от зарубежных аналогов

Опубликована статья, посвященная первой и второй фазе клинических исследований российской вакцины от коронавируса SARS-CoV-2. Если прежде у нас были лишь обрывочные сведения об отечественной вакцине, то теперь появился документ, в котором подробно описаны протоколы ее клинических испытаний и их результаты. N + 1 разобрал статью коллектива НИЦЭМ им. Гамалеи — и сравнил данные российских тестов с тем, что говорится в аналогичных отчетах о проверках китайской и британской вакцины.

Уже достаточно много вакцин вышли на третью фазу клинических испытаний. Для части из них уже известны результаты первых двух фаз. Технологически вакцины отличаются друг от друга: тут есть и ДНК-, и РНК-вакцины, несколько векторных, белковые и инактивированные (мы довольно подробно рассказывали про устройство, плюсы и минусы этих вакцин в материале «На острие иглы»). Российская вакцина Гам-КОВИД-Вак относится к векторным вакцинам, она собрана на базе аденовируса — ту же технологию используют две зарубежные вакцины, уже вышедшие на третью фазу клинических испытаний: китайская вакцина Ad5-nCoV компании «Кансино Биолоджикс» (CanSino Biologics) и британская ChAdOx1 компании «Астразенека» (AstraZeneka). Результаты первой и второй фазы испытаний этих вакцин также были опубликованы, причем в том же самом журнале, на страницах которого появилась в минувшую пятницу статья Дениса Логунова и его коллег.

Клинические исследования проводят в три этапа. На первом подбирается корректная дозировка и происходит первичная оценка побочных эффектов. На второй побочные эффекты смотрятся уже детальнее и заодно проходит первичная оценка эффективности. Если все в порядке, запускается третья, широкомасштабная фаза исследований, где оценивается уже эффективность вакцины в «полевых условиях» и проверяются долгосрочные и редкие побочные эффекты.

Вся эта процедура максимально стандартизирована. В ходе тестов исследователи проверяют у добровольцев одни и те же симптомы и смотрят на одни и те же параметры иммунного ответа. Результаты двух разных исследований, однако, не всегда можно сравнивать строго: тесты могут немного отличаться, а число испытуемых не жестко зафиксировано (и, следовательно, силу эффектов не всегда возможно оценить хорошо).

В таблице ниже — сравнение основных параметров клинических испытаний китайской, британской и российской вакцин.


Число испытуемых

Обычно для первой фазы КИ привлекают десятки человек, а во второй участвуют уже сотни добровольцев. Это не строгое правило: например, для испытания лекарств от редких болезней сложно найти много добровольцев. Впрочем, в данном случае испытания проходило не лекарство от экзотической болезни, а вакцина от «универсального» инфекционного заболевания, поэтому никаких специфических требований к испытуемым не было. Тем не менее, общая выборка добровольцев, которым кололи Гам-КОВИД-Вак, в семь раз меньше, чем людей, получивших британскую вакцину (и в 14 раз меньше, если сравнивать выборки целиком) — и в пять раз меньше, чем тех, кто реально получил китайскую вакцину.

Проверка эффективности вакцины это задача скорее третьей фазы — потому та и должна проводиться на больших выборках и уже с контрольной группой. Создатели российской вакцины сами признают в статье, что 76 человек это немного. При этом на них проводили и первую, и вторую фазу КИ, а массовую вакцинацию российские власти планируют начать, не дожидаясь результатов третьей фазы. Другие страны также задумываются о том чтобы пойти по тому же «ускоренному» пути, но в случае китайской и британской вакцины количество протестированных людей в разы больше, поэтому и повода для тревог меньше.

Вторая важная особенность российского датасета — возрастная. COVID-19 особенно опасен для пожилых людей — и их достаточно много в группах риска (учителя и врачи), которых будут прививать в первую очередь. При этом средний возраст добровольцев — 27 лет. Молодые люди обычно здоровее пожилых, их иммунная система лучше обучается и в целом они могут переносить вакцинацию легче, так что в полевых условиях вакцина может проявить себя хуже.

В этом плане возраст китайских испытуемых кажется более надежным: они в среднем на 12 лет старше, чем российские, и 60 процентов это люди до 45 лет, 27 процентов — от 45 до 55, а остальные старше.


Схема исследования

Схема исследований во всех случаях примерно одинаковая: добровольцев вакцинировали, а после мониторили их состояние и каждую неделю на протяжении 28-42 дней забирали кровь для анализов. При этом испытуемых разбивали на подгруппы, которые отличались между собой дозировкой (как в случае китайской и британской вакцин), количеством полученных доз вакцины (как в случае британской и российской вакцины) или формой выпуска (российская вакцина).

Одна из задач первой/второй фаз КИ — определить рабочую дозировку, которая окажется одновременно эффективной и безопасной. В случае российской вакцины ученые не стали для этого дробить и без того небольшую выборку добровольцев и рассчитали размер дозы, опираясь на результаты доклинических исследований.

Для Гам-КОВИД-Вак подготовили два варианта выпуска: лиофилизированный (сухой порошок) и замороженный раствор, и половина добровольцев тестировала первый вариант, а другая — второй. Более того, внутри каждой подгруппы добровольцев разделили на тех кто получит одну или две дозы вакцины. Первые, условно попавшие в первую фазу КИ, стартовали на пять дней раньше и наблюдались 28 дней, а вторых отнесли ко второй фазе КИ и наблюдали 42 дня. По идее, первая и вторая фазы КИ идут друг за другом, но сейчас для ускорения процесса их иногда проводят параллельно. Это именно тот вариант, по которому проходят КИ российской и британской вакцин.

Зачем две дозы?

В основе вакцины Гам-КОВИД-Вак — модифицированный аденовирус, у которого необходимые для размножения гены заменены на детали S-белка коронавируса. Такая химерная конструкция не может вызвать ни аденовирусной, ни короновирусной инфекции, но при этом более-менее похожа на настоящий патоген. Этого достаточно чтобы иммунная система проявила к ней интерес, но чтобы она его не потеряла слишком быстро, вводят вторую, «закрепляющую» дозу.

У российской вакцины есть дополнительная особенность — первая и вторая дозы вакцины основаны на аденовирусах разного типа, rAd26 и rAd5, а детали коронавируса остаются прежними. Эта хитрость нужна для того, чтобы организм научился фокусироваться именно на S-белке коронавируса, а не на аденовирусном носителе вакцины.

Чтобы проверить безопасность обоих вариантов, исследователи сперва протестировали все четыре варианта вакцины (замороженная/лиофилизированная форма, rAd26/rAd5) при однократном введении, а затем спустя пять дней начали тесты двухкратной вакцинации.

Побочные эффекты

Вакцина должна «задеть» организм человека так, чтобы он на нее ответил и выработал иммунный ответ. Это происходит по той же схеме что и при обычной болезни, и часто отклик организма можно заметить по внешним симптомам: поднимается температура, может болеть место укола. Для того чтобы вакцину признали безопасной, эти побочные эффекты должны быть умеренными, иначе прививка не будет отличаться от заражения реальной болезнью.

В испытаниях Гам-КОВИД-Вак использовалась слегка отличная от китайской и британской шкала оценки «побочек», но в целом результаты всех трех вакцин оказались сопоставимы: ни для одной из них исследователи не обнаружили сильных долговременных побочных эффектов.

Примерно у половины российских добровольцев повысилась температура (не выше 38,9), болели голова и место укола. У тех, кто получил две дозы вакцины, побочные эффекты оказались сильнее после второй инъекции.

«В данном случае температура — показатель хороший, [она] не 39-40, как часто бывает при ковиде, — говорит Юрий Лебедев, заведующий лабораторией сравнительной и функциональной геномики Института биоорганической химии РАН. — Повышение температуры это абсолютно нормальная, более того, желательная реакция, которая говорит о начале общего провоспаления, первой стадии иммунного ответа. 38,5 — несколько повышенная, а вот до 38 — это нормально. Недолгое повышение температуры дает надежду, что сформируется долговременный иммунитет».


Целевой эффект

Вторая задача 1-2 стадий КИ — проверка того, что вакцина в принципе вызывает иммунный ответ. Ни на одной из стадий добровольцев не заражают специально, и даже если кто-то из них заразится случайно в ходе второй фазы КИ, из-за небольшого размера выборки корректно сопоставить тестовые и контрольную выборки не получится, — это задача третьей фазы. Исследователи определяют работоспособность вакцины in vitro, проверяя кровь испытуемых на антитела и клетки иммунитета, специфически узнающих вирус.

Как смотрят антительный ответ?

Чтобы понять, есть ли в крови человека антитела, узнающие тот или иной фрагмент вируса, их инкубируют вместе и потом подсчитывают количество антител, связавшихся с патогеном или отдельными его частями. Отдельная цель — узнать, сколько антител способно нейтрализовать вирус, то есть связаться с ним не абы где, а в месте, которое помешает вирусу заразить клетку. Для этого полученной смесью поливают выращенные in vitro клетки и рассчитывают, сколько антител необходимо, чтобы клетки перестали заражаться.

В контексте COVID-19 обычно меряют титры нейтрализующих антител и титры антител, специфически связывающихся с RBD-доменом S-белка коронавируса — ключевой структурой для его попадания в клетку. Титр — это максимальное разведение сыворотки, при котором еще продолжает обнаруживаться положительный результат: чем выше это значение, тем более разведенная сыворотка остается эффективной. Вне зависимости от специфичности, антитела бывают разных сортов. Для проверки вакцины важно посмотреть на динамику антител, характерных для раннего иммунного ответа (IgM) и долгосрочного (IgG).
Для проверки российской вакцины исследователи смотрели на динамику антител в течение шести недель, как нейтрализующих, так и просто RBD-специфичных. К исходу второй недели они появились у большинства, а через месяц у всех испытуемых в количествах, сравнимых с результатами британской и китайской вакцин.

Более того, антительный ответ вакцинированных добровольцев оказался сильнее, чем у людей, получивших иммунитет в результате болезни — в статье об этом не упоминается, но это сказала на пресс-конференции 4-го сентября Ирина Должикова, одна из создателей вакцины.

«В целом меня убеждают представленные данные, особенно по антителам, — говорит Лебедев. — Мы видим хороший рост [уровня IgG] до 30-го дня наблюдений. И даже до 42-го, если была повторная иммунизация».

Это говорит о том, что идея усилить вакцину второй дозой сработала, — по крайней мере, в отношении антител. Аналогичного эффекта добились и англичане, — в той небольшой группе, которая получила две дозы, уровень RBD-специфичных антител тоже оказался выше.

«Что не очень хорошо на этой картинке, и что как раз может объясняться сравнительно небольшой выборкой, это большой разброс значений, от нуля на 14-й день у отдельных пациентов до явно выраженного иммунного ответа на 30-й день, — отмечает собеседник N+1. — Большой разброс это некий минус, но это не категорическое отрицание действенности вакцинного препарата. Мы не можем на такой выборке определить то, что называется „нормой реакции“ — насколько индивидуальные особенности могут сказываться на действенности вакцины».

Но иммунный ответ не ограничивается одной только выработкой антител. В последнее время стало появляться все больше сообщений о том, что в иммунной защите от SARS-CoV-2 большое значение имеет выработка устойчивого Т-клеточного иммунного ответа, и формирование особого пула клеток памяти. Поэтому показатели того, насколько вакцина может активировать этот ответ, очень важны.

Как проверяют Т-клеточный ответ?

In vitro это делают несколькими способами. Первый это культивация плазмы вместе в вирусными частицами. Если Т-клетки узнают их, то начинают активно делиться и это можно заметить. Кроме того можно померить уровень интерферона-гамма, который Т-клетки начинают выделять в ходе активации.

Недостаток таких подходов — это отсутствие совсем строгих тестов на специфичность. «Такая техника, по сути — реактивация иммунного ответа вне организма. Пролиферация Т-клеток при искусственно добавленном антигене в лабораторных условиях и повторная активация — не совсем строгий тест», — отмечает Лебедев. Более аккуратная альтернатива этому подходу есть, но никто из трех производителей вакцин к ней прибегать не стал.
По итогам наблюдений у большинства испытуемых тесты на пролиферацию показали удовлетворительные результаты. На них видно размножение как Т-киллеров — непосредственных убийц зараженных клеток — так и Т-хелперов, организаторов иммунного ответа. «В основном к 28-му дню, у них хороший, устойчивый, статистически достоверный рост Т-клеточного иммунитета обнаруживается фактически на всех панелях. И это удовлетворительный показатель», — считает Лебедев.


Врожденная уязвимость

Химерные векторные вакцины изучают достаточно давно, но на практике их применяли не так много. Международное одобрение  получила только одна вакцина на таком «движке» — это вакцина от Эболы, вышедшая на американский рынок буквально только что, в конце 2019 года.

Известно, что у технологии есть одно потенциально слабое место. В частности, не совсем ясно, как будет взаимодействовать иммунитет к основе вектора — аденовирусу — с иммунитетом к коронавирусу, и, соответственно, будет ли вакцина работать для тех, кто когда-то переболел «аденовирусной простудой». В 2008 году фармкомпания Merck прекратила разработку вакцины от ВИЧ на основе аденовируса пятого типа (Ad5) из-за того, что по их данным люди, переболевшие до вакцинации от ВИЧ аденовирусной простудой, потом чаще заражались ВИЧ, чем люди из контрольной группы (то есть вакцинация не сработала). Однозначно причину, по которой это произошло, исследователи тогда не определили.

Полноценных исследований российской вакцины в этом отношении пока не проводилось, но ученые провели первичные тесты. У всех испытуемых они посмотрели не только на титры антител к коронавирусу, но и титры антител к обоим аденовирусным векторам (Ad5 и Ad26), взятым за основу вакцины.

Никаких корреляций между титрами антител к коронавирусу и аденовирусной основе они не обнаружили. Это говорит в пользу того, что ранее перенесенная аденовирусная инфекция (и, соответственно, приобретенный иммунитет к аденовирусу) не помешает работе вакцины.

Тем не менее для того, чтобы говорить об этом с большей степенью уверенности, требуется проведение масштабных клинических испытаний третьей фазы.


Вера Мухина при участии Сергея Кузнецова






Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.