Как сделать вакцину от коронавируса более эффективной против «омикрона»?

Чтобы понять, как вакцины от коронавируса влияют на организм человека и почему мутации вируса могут снизить их эффективность, нужно сначала понять, как работает наша иммунная система. Иммунитет – очень сложная система, которая борется с вирусами, ограничивает их размножение в организме и предотвращает болезни, которые они могут вызвать.

Вирусы состоят из множества белков, которых нет в нашем организме. Таким образом, иммунная система распознает вирусные белки как чужеродные и нейтрализует их.

Коронавирус проникает в клетки организма через белок, называемый шиповидным белком, и «порабощает» их, создавая множество новых вирусов. Эти новые вирусы высвобождаются из клеток по мере их уничтожения, а затем проникают в новые клетки, чтобы начать дальнейшие циклы производства вируса. Если не остановить этот циклический процесс, будет образовываться все большее количество вирусов, многие клетки погибнут, а телу будет нанесен ущерб.

К счастью, в большинстве случаев инфекции иммунная система быстро изучает вирусные белки и создает антитела, которые прикрепляются к шиповидному белку и предотвращают проникновение вируса в новые клетки. Следовательно, как только вирус попадает в наш организм, начинается гонка между вирусом, который распространяется в клетках организма, и иммунной системой, которая работает, чтобы остановить это распространение и предотвратить болезнь.

Еще одна чудесная способность иммунной системы – запоминать вирус, атаковавший организм. Это выражается в сокращении времени реакции иммунной системы, если тот же (или подобный) вирус пытается повторно проникнуть в клетки организма. В этом случае система очень быстро нейтрализует вирус, используя антитела, которые уже существуют в организме.

Когда человеку вводят вакцину, которая содержит только шиповидный белок, иммунная система распознает его как чужеродный и создает иммунный ответ против него. В этом случае иммунная память формируется без присутствия вируса. Другими словами, вакцина позволяет иммунной системе учиться реагировать на вирусный белок, не подвергая организм воздействию самого вируса.

Все белки вырабатываются в клетках нашего тела в соответствии с природным веществом, называемым матричная рибонуклеиновая кислота (мРНК). Каждый конкретный тип белка имеет свою специфическую мРНК. Таким образом, мРНК можно рассматривать как своего рода команду, которая инструктирует клетку о том, как производить определенный белок. МРНК также можно изменить, чтобы клетка вырабатывала белок другого типа.

Прививки против коронавируса, которые делают в Израиле, основаны на вакцине мРНК. В организм вводят мРНК, которая дает указание некоторым клеткам организма производить шиповидный белок коронавируса.

Поскольку этот белок обычно не присутствует в организме, иммунная система распознает его как чужеродный и создает против него иммунный ответ.

Благодаря иммунной памяти вакцинированный человек сможет быстро нейтрализовать все коронавирусы, идентичные или похожие на исходный вирус, вызвавший эпидемию.

Но что происходит с человеком, который подвергается воздействию нового вируса, отличного от исходного? Если разница велика, антитела, созданные против исходного вируса, могут не прилипнуть к новому вирусу и не нейтрализовать его эффективно, а также не предотвратят его распространение в организме.

Новый штамм «омикрон» имеет шиповидный белок, который частично отличается от шиповидного белка исходного коронавируса (изменения, вызванные множеством мутаций). Таким образом, есть опасения, что иммунный ответ будет недостаточно эффективен против «омикрона».

Если эти опасения подтвердятся, то можно будет произвести мРНК, несущую новую команду – на создание шиповидного белка штамма «омикрон» (а не исходного штамма). Современные технологии позволяют быстро создавать мРНК с новыми командами: за несколько дней, а может, и часов.

Однако ожидается, что полный процесс создания новой вакцины, который включает испытания на эффективность и безопасность, одобрение властями, массовое производство и распространение, займет несколько месяцев.

В то же время, возможно, эксперименты будут относительно быстрыми, поскольку знания об эффективности и безопасности вакцины, полученные на основе шиповидного белка исходного штамма, также должны быть применимы для шиповидного белка штамма «омикрон».

Профессор Эран Бахарах/Walla. Е.А. Фото: NIAID/NIH via AP, File