В чем сложность создания вакцины против COVID-19 рассказал казахстанский ученый

Как известно, научно-исследовательский институт проблем биологической безопасности стал одним из первых НИИ в Казахстане, где начали разработку вакцины против коронавируса отечественного производства. О том, как ведется эта работа, сколько понадобится денег и времени на разработку действующего медпрепарата и почему его запуск в массовое производство не так прост, как кажется, в беседе с журналистом zakon.kz рассказал заведующий лабораторией генетической инженерии Национального центра биотехнологии (НЦБ), кандидат биологических наук Александр Шустов.

— Александр Вячеславович, не могли бы вы рассказать, когда именно была начата разработка вакцины против коронавируса, и насколько далеко уже удалось продвинуться в этом направлении?

— Государственная программа по разработке вакцины против COVID-19 стартовала сравнительно недавно. Даже правильнее сказать – еще находится на этапе финального согласования различного рода параметров. Толчком к созданию этой госпрограммы стал визит Президента страны Касым-Жомарта Токаева в наш Центр, и после этого нами срочно была проведена работа по подготовке своих предложений по данной программе и внесению их в Министерство образования и науки РК. То есть, эта программа еще находится на этапе финального согласования, никаких контрактов пока еще не подписано и финансовые средства пока еще не поступали.

Конечно определенные денежные суммы на это зарезервированы, но в настоящий момент, деньги еще не получены. Тем не менее работы, то есть исследования в рамках данной программы, нами уже начаты. Мы их ведем по двум направлениям – это теоретическая работа, работа с литературой, что не требует никаких затрат. И второе – это подготовительные работы, которые мы можем выполнить на свои собственные средства. Стоит отметить, что в рамках этой программы предполагается участие двух институтов – нашего НЦБ и Научно-исследовательского института проблем биологической безопасности (НИИ ПББ), расположенного в Жамбылской области.

— Предполагается, что вы с ними будете совместно работать, или каждый отдельно?

— Программа написана таким образом, чтобы не «сковывать» ее участников и ограничить необходимость постоянного согласования этапов. То есть в программе заложено создание 4 вакцинных препаратов. Из них 2 создает НЦБ и 2 – НИИПББ. Но, что касается рабочих контактов, то конечно они будут постоянными, и наше сотрудничество в программе прописано таким образом, чтобы первый этап – разработку вакцины мы могли начать самостоятельно, а потом использовать возможности НИИПББ уже для таких работ, которые требуют работы с живым вирусом.

— Из чего складывается цена вакцины и сколько денег по вашим расчетам, может понадобиться на ее разработку в целом?

— Разработка вакцин, как правило, исследование не из дешевых. Если вы посмотрите на вакцины, которые создаются за рубежом, в странах, где такие исследования ведутся интенсивно и с участием ведущих компаний, то суммы там исчисляются сотнями тысяч долларов. Причем здесь есть важный момент, связанный с тем, что если компания ведет одновременно разработку нескольких вакцинных препаратов, то цена разработки каждого из препаратов по отдельности, несколько снижается по сравнению с ситуацией, когда пришлось бы разрабатывать одну вакцину. То есть здесь получается экономия на масштабах – чем больше вы ведете разработок, тем меньше у вас затраты на разработку какого-то одного препарата.

Что же касается нашей ситуации, то те денежные суммы, которые планируется выделить на эту программу, мне представляются совершенно адекватными, поскольку те генно-инженерные работы, которые запланированы не являются сильно затратными. Основные затраты при разработке вакцины приходятся на многочисленные эксперименты по подтверждению специфических свойств вакцины. И это эксперименты без которых не обойтись, и они входят в перечень обязательных тестов для подтверждения эффективности и безопасности вакцинного препарата до его клинических испытаний.

Сначала необходимо подтвердить иммуногенность и протективность антигенов, то есть наличие у данного вакцинного препарата защитных свойств, его способность защищать от циркулирующего вируса, который вызывает заболевание. Затем проводится обязательный набор тестов, которые нужны для подтверждения безопасности. И вот эти два этапа гораздо более затратные, чем сама генетическая инженерия.

— Как долго может продлится процесс создание хотя бы первого прототипа этой вакцины?

— Современный уровень развития технологий генетической инженерии уже настолько достиг совершенства, что для хорошо оснащенной лаборатории выполнить тот объем исследований, который нужен, чтобы создать 1 или 2 прототипных кандидата антигена, потребуется примерно два месяца. Но основная работа, на самом деле, начинается потом, потому что дальше начинаются испытания этих антигенов. И у них могут, и скорее всего, будут проявляться какие-то неожиданные эффекты, которые потребуют корректирования молекулярной структуры антигена, внесения изменений в дизайн вакцины, подборки каких-то компонентов.

Нужно отметить, что для разных вакцинных препаратов технология создания разная. И большой объем экспериментов на втором и третьем этапах создания вакцины, будет связан именно с большим количеством «переделок». Дело в том, что хотя вирусология, как наука достигла больших успехов, все равно эксперименты о которых я говорю, носят характер проб и ошибок, и необходимо выполнить большое количество экспериментов, оптимизируя разные факторы. А таких факторов очень много. И за счет этого возрастает цена и время создания вакцины.

Например, сначала проводятся эксперименты In vitro (с лат. — «в стекле»), то есть в пробирках или на животных. Это все еще относительно дешевый этап. А вот когда мы уже подходим к этапу клинических испытаний I, II фазы и так далее, то там становиться уже все более дорого. Потому что испытания на людях – дело очень ответственное и непростое в организации экспериментов. Но я думаю мы уложимся в рамки тех сумм, которые выделены. То есть два института создают 4 вакцины, и сделано это специально для того, чтобы по результатам тех экспериментов, которые будут выполнены в рамках тестов по оценке защитных свойств и безопасности, можно было выбрать один вакцинный препарат, который показал наилучшие свойства и наиболее интересен уже для работ по внедрению его в клинику. Но конечно это сам по себе долгий путь. Даже после того, как у нас уже будет вакцина в защитных свойствах и безопасности которой мы уверены, нужно будет пройти все утвержденные процедуры регистрации препарата для практического применения. И это тоже совсем непросто.

— И все же не могли бы вы рассказать более подробно о том, как планируется проводить испытания данной вакцины на людях?

— Сначала проводятся клинические испытания I фазы – это испытание безопасности вакцины на человеке, но на очень ограниченных, небольших группах добровольцев. В среднем охват составляет всего 20-40 человек. Потом проводятся испытания II фазы – испытания на клиническую эффективность, но тоже на ограниченной выборке. Скажем от тысячи до нескольких тысяч человек. Если защитные свойства данного вакцинного препарата подтверждаются, то вашу работу, как исследователя, на этом этапе уже можно считать чрезвычайно успешной. Но, к сожалению, абсолютное большинство разрабатываемых вакцинных препаратов до II фазы клинических испытаний попросту не доходят.

— Так сколько же времени, по вашим прогнозам, может потребоваться на разработку полноценной вакцины? На то, чтобы понять, что она действительно эффективна и запустить ее в массовое производство?

— Программа рассчитана на 3 года. Я понимаю, что для человека далекого от создания иммунобиологических препаратов, в особенности вакцин, 3 года – это срок чрезвычайно пессимистический. Мы все понимаем, что пандемия разворачивается прямо сейчас, на наших глазах и общественное ожидание таково, что вакцина должна быть разработана в ближайшее время.

К сожалению сама природа медицинских вакцин, которые применяются на людях, не позволяет «выбрасывать» этапы, которые должны быть последовательно пройдены. Как я уже сказал выше, само создание антигенов много времени не займет. Для того, чтобы создать препарат, который можно ввести в организм лабораторной мыши или другого экспериментального животного, и у него начнут вырабатываться антитела, потребуется месяца два. А вот все остальное – это уже очень важные эксперименты, которые должны подтвердить, что антитела не просто появляются, но и обладают нейтрализующим действием. Что эти антитела обладают протективным действием, то есть защищают животное от инфицирования вирусом, который вызывает заболевание. И что препарат, который мы получили не обладает какими-то негативными действиями, которых может быть множество, потому что иммунная система очень сложна и многокомпонентна.

Препарат, который может обладать защитными свойствами, одновременно может быть аллергенном, вызывать сильное воспаление, или даже быть генотоксичным. То есть может возникать множество иммунологических вопросов, которые должны быть разрешены перед тем, как заявлять, что данный препарат является вакциной. В общем, если говорить о разработке вакцины в узко лабораторном смысле, то это займет 2 месяца. Если же речь идет о создании настоящей вакцины, то на это уже потребуются годы. И здесь никаким образом невозможно ужать время.

— В чем заключается основная сложность создания вакцины против коронавируса?

— В данном случае речь идет об объекте, я имею в виду возбудитель короноваруса, в отношении которого нет клинически одобренных вакцин не только в Казахстане, но и нигде в мире. Включая даже самые развитые страны. И уже одно это обстоятельство говорит о сложности проблемы. Пандемия коронавируса продолжает распространятся по всему земному шару, и если бы вакцину можно было создать быстро и просто, то это уже было бы сделано. Проблема, с которой сейчас столкнулось все сообщество ученых и медиков, она объективно сложная. И по свой сложности сравнима с достижением какого-то фундаментального результата или открытия, которыми восхищается человечество. Как например, отправка первого человека в космос. То есть это замечательное научное достижение, которого можно было достичь, но оно потребовало концентрации и координированных усилий от большого количества квалифицированных специалистов. И создание вакцины против коронавируса – это примерно такая же по порядку сложности задача.

Владимир Демидов