Опубликованы результаты клинических испытаний 1/2 стадий вакцины Sputnik V
В журнале The Lancet опубликованы результаты первой и второй фаз клинических испытаний коронавирусной вакцины Sputnik V, которую разрабатывают в НИЦЭМ им. Гамалеи. Исследования продемонстрировали, что вакцина вызывает как антительный, так и Т-клеточный ответ, сопоставимый по силе с другими вакцинами. Никаких серьезных побочных эффектов ученые не обнаружили.
В основе вакцины Sputnik V — модифицированный аденовирус rAd26 или rAd5, 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 достаточно похожа на настоящий патоген, чтобы иммунная система проявила к ней интерес. Чтобы дополнительно простимулировать иммунную систему вакцина вводится повторно спустя 21 день, причем в ней используется аденовирус другого типа, 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. Размер каждой дозы, — примерно 10¹¹ вирусных частиц — исследователи рассчитали опираясь на результаты преклинических исследований (пока не опубликованы),
Изначально в исследованиях планировалось задействовать 120 добровольцев, но в итоге в него вошли только 76 человек в возрасте 18-60 лет. Это были нерандомизированные открытые исследования, где каждый из участников получил одну или две дозы вакцины, выпущенной в одной из двух форм: лиофилизированной или замороженной.
Из 38 участников тестирования вакцины каждого типа 18 получили по одной дозе внутримышечно (первая фаза испытаний), а еще 20 — по две (вторая фаза) с промежутком в три недели. Исследователи мониторили состояние участников первой и второй фаз в течение 28 и 42 дней соответственно и обнаружили только умеренные и, в целом, ожидаемые побочные эффекты: примерно в половине случаев повышалась температура (не выше 38,9), болели голова и место укола. У тех, кто получил две дозы вакцины, побочные эффекты оказались сильнее после второй инъекции.
К концу второй недели после вакцинации у большинства добровольцев сформировались антитела к RBD-домену S-белка коронавируса, а на 21 день они были обнаружены у всех. Вторая инъекция вакцины сказалась на уровне антител: в крови тех, кто получил вторую дозу, он сильно вырос, в то время как у тех, кто получил всего одну дозу, он начал снижаться на 28 день исследования. На 42 день исследования у участников второй фазы титр специфичных к RBD домену антител достиг 14703 для замороженного варианта вакцины и 11143 — для лиофилизированного. Вакцина также стимулировала выработку клеточного иммунного ответа: у всех добровольцев сформировались антиген-специфичные Т-хелперы и Т-киллеры.
Дополнительно ученые посмотрели на формирование иммунитета к аденовирусной основе вакцины и не обнаружили никаких корреляций между титрами антител к коронавирусу и аденовирусной основе. Это говорит в пользу того, что ранее перенесенная аденовирусная инфекция не помешает работе вакцины.
Исследователи замечают, что — несмотря на воодушевляющие результаты, — у их исследования есть ряд ограничений: отсутствие контрольной вакцины или плацебо, короткий период наблюдений, относительно небольшая выборка добровольцев и их молодой возраст. Военнослужащие, которые составили значительную часть от всех добровольцев, в среднем моложе и здоровее людей из групп риска: для последних вакцинация может оказаться не столь эффективна или более болезненна, но пока что исследователи это не проверяли. Наблюдения за здоровьем волонтеров планируется продолжать и после выхода публикации на протяжении 180 дней, а отсутствие данных о работе вакцины на людях постарше исследователи планируют восполнить на следующих стадиях клинических испытаний.
Подробнее об этой и других российских вакцинах от коронавируса вы можете прочитать в нашем материале «На острие иглы».
Вера Мухина
Для создания электрогенетического интерфейса использовали человеческие белки
Швейцарские исследователи разработали систему для искусственного управления экспрессией генов с помощью электрогенетического интерфейса, приводимого в действие постоянным током. В эксперименте с его помощью удалось контролируемо синтезировать инсулин пересаженными человеческими клетками в организме крысы, больной сахарным диабетом. Отчет о работе опубликован в журнале Nature Metabolism. Средства современной синтетической биологии позволяют создавать сложные генетические контуры управления клеткой, которые могут выполнять функции осцилляторов, таймеров, модулей памяти, линейных пропускателей, реле и сумматоров. В экспериментах они позволяли контролировать модели различных медицинских состояний, включая рак, бактериальные инфекции, хроническую боль и сахарный диабет. Как правило, такие контуры содержат генетический выключатель, который реагирует на низкомолекулярные соединения, но их применение ограничивают биодоступность, фармакодинамика и побочные эффекты. Поэтому в последнее время различные научные группы испытывают физические триггеры, реагирующие на свет, тепло, магнитные поля и радиоволны, однако их использование также ограничено биодоступностью, использованием нефизиологических кофакторов и возможной цитотоксичностью. Чтобы преодолеть эти ограничения, сотрудники базельского Научно-инженерного отделения биосистем (D-BSSE) Высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) под руководством Мартина Фуссенеггера (Martin Fussenegger) выбрали в качестве управляющего воздействия электрический ток. Низковольтный постоянный ток, подаваемый по электродам, быстро генерирует в тканях свободные электроны и радикалы, приводящие к образованию активных форм кислорода в низких, не цитотоксических концентрациях. Авторы работы взяли за основу человеческий Kelch-подобный ECH-связанный белок 1 (KEAP1), модулирующий иммунный противоопухолевый ответ. В обычных условиях он секвестрирует фактор транскрипции NRF2 и направляет его на разрушение протеасомами. При повышении концентрации активных форм кислорода он высвобождает NRF2, который перемещается в ядро клетки и связывается с элементами антиоксидантного ответа (ARE). Кратковременного действия тока от бытового элемента питания оказалось недостаточно для активации KEAP1/NRF2, однако их эктопическая постоянная экспрессия давала достаточный ответ. Исследователи ввели в клетки человеческих эмбриональных почечных клеток (HEK293) на вирусных векторах гены KEAP1, NRF2 и репортерного конструкта, кодирующего модельный гликопротеин SEAP (человеческую плацентарную секреторную щелочную фосфатазу) и управляющий ее секрецией синтетический промотор, содержащий оператор ARE. Полученная система, названная DART (DC-actuated regulation technology, технология регуляции с постоянным током в качестве актуатора), надежно вырабатывала искомый белок под действием тока из электродов в питательной среде, не вызывая других изменений в транскриптоме и цитотоксичности. Экспериментальным путем было показано, что оптимально 10-секундное воздействие тока напряжением 4,5 вольта от трех бытовых батареек АА или ААА. В качестве подтверждения концепции авторы работы ввели в клеточную линию, полученную из человеческих мезенхимальных стволовых клеток конструкт DART, вырабатывающий инсулин. Монослой таких клеток в гелевой капсуле поместили под кожу спины мышей, страдавших сахарным диабетом 1 типа. Их стимуляцию проводили током от трех батареек АА с помощью стандартных одобренных ВОЗ и FDA акупунктурных электродов ежедневно в течение 10 секунд. На второй день уровень глюкозы в крови животных пришел в норму и оставался на этом уровне в течение четырех недель эксперимента. Метаболические показатели при этом можно было регулировать, изменяя напряжение тока, продолжительность стимуляции и частоту сеансов. Исследователи рассчитывают, что DART откроет возможность для создания носимых электронных устройств для прямого управления метаболическими вмешательствами. По их мнению, электрогенетические интерфейсы представляют собой недостающее звено на пути к полной совместимости и интероперабельности электронных и генетических систем. В 2017 году американским биотехнологам удалось применить электрический ток для управления генами кишечной палочки (Escherichia coli). Для этого они использовали белок SoxR, который помогает бактерии справляться с окислительным стрессом.