Профессор Альтштейн - о вирусе: "Того, что произошло в 2020 году, история не знала"

- Год назад, в начале пандемии, мы с Вами говорили о новой болезни и Вы рассказали, что группа коронавирусов была "Золушкой" среди остальных вирусов. Они были не интересны "первым ученикам". Как изменилась ситуация за прошедший год?

- Коронавирусы входят в семейство РНК-содержащих вирусов, которое насчитывает более 40 видов представителей, вызывающих инфекционные заболевания млекопитающих, включая человека, и птиц. Первый представитель – вирус инфекционного бронхита птиц – был выделен в начале 30-х годов ХХ века. Первые коронавирусы человека были описаны в 60-х годах прошлого столетия. Тогда же появился термин «коронавирус». Эти коронавирусы человека вызывали лёгкие заболевания дыхательных путей, и не приковывали к себе внимание медицины. Другие коронавирусы имели значение как возбудители инфекционных заболеваний домашних (куры, свиньи) и диких (летучие мыши, грызунов и др.) животных.

Принципиальные изменения в отношении к коронавирусам произошли в начале ХХI века. В 2002 году в Юго-Восточной Азии (Вьетнам, Китай) возникло опасное заразное инфекционное заболевание («тяжелый острый респираторный синдром» - SARS), возбудителем которого оказался новый коронавирус (SARS-CoV), пришедший к человеку от летучих мышей. Заболело более 8000 человек, ~10% зараженных умерли. В 2003 г. эпидемия прекратилась в результате активных противоэпидемических мер. В 2012 году на Ближнем Востоке началась новая коронавирусная эпидемия. Болезнь называлась «ближневосточный респираторный синдром» - MERS. Возбудителем опять был коронавирус (МЕRS-CoV), пришедший от летучей мыши. Около 2500 человек заболело, около 30% умерло. Эпидемия прекратилась, хотя этот вирус до сих пор обнаруживается. После этого следующая эпидемия началась в 2019 году (Covid19 – Ковид19) и переросла в пандемию. Возбудитель современной пандемии - коронавирус, пришедший к нам опять-таки от летучих мышей, названный SARS-CoV-2. Предыдущие эпидемии насчитывали тысячи заболевших и сотни умерших. За прошедший год заболело порядка 116 миллионов человек, умерло более 2,5 миллионов – настоящее бедствие!

Естественно, что отношение к коронавирусам существенно изменилось. Они привлекают к себе огромное внимание. Сейчас это довольно хорошо изученная группа вирусов. За последний год опубликовано около 90 тысяч статей по коронавирусам. Но биологические свойства этих вирусов изучены все ещё недостаточно.

- Человечество за свою историю переживало множество эпидемий - начиная с известной "Чумы Антонинов", разрушившей Римскую империю до пандемии "Испанки", унесшей миллионы жизней и нынешнего COVID-19. Проходило время, и люди возвращались к привычному образу жизни. Можно ли расчитывать на то, что и мы через пару лет забудем о коронавирусе и всех ограничениях, связанных с ним?

- К счастью, такие пандемии, как та, что мы сейчас переживаем, не часто поражают человечество. Последняя очень тяжелая пандемия («испанка») была 100 лет назад в 1918-1919 г.г. Это был грипп, возбудитель тогда не был известен, не было ни эффективных лекарств, ни вакцин. Умерло не менее 20 миллионов человек, гораздо больше, чем погибли на фронтах первой мировой войны. Вирус гриппа, близкий к возбудителю «испанки» (H1N1), и сейчас способен вызывать эпидемии, но умирает от него только около 0,1% заболевших людей. В 2009 г. была объявлена пандемия «свиного гриппа». Возбудителем был этот же вариант H1N1. Заболевание протекало достаточно легко у подавляющего большинства больных. Против гриппа есть вакцины. Их производят и используют в большом количестве. Производятся они и в России.

Не исключено, что мир уже сталкивался с коронавирусной пандемией в конце ХIX в. О вирусах тогда ничего не знали. Есть предположение, что возбудителем той пандемии был бетакоронавирус ОС43 (сейчас это «мирный» вирус, вызывающий легкие простудные заболевания). Не исключено, что со временем грозный современный вирус SARS-CoV-2 станет существенно менее патогенным, вроде ОС43. Он к нам хорошо приспособился и, скорее всего, он останется с нами навсегда. А пока он не станет «ручным», понадобятся и специфические лекарства, и вакцины для борьбы с ним.

- Появились ли за прошедший год специфические препараты для лечения ковида?

- Человечество встретило эту пандемию, имея заметный список лекарств, которые якобы обладают способностью подавлять размножение коронавируса в организме человека (рибавирин, хлорокин, оксихлорокин, фавипиравир, ремдесивир и др.), взятые из арсенала средств лечения других болезней (гриппа, малярии, ВИЧ-инфекции и др.). Все они были использованы против COVID-19. При использовании подходов доказательной медицины все они показали недостаточную специфическую эффективность. Сейчас медицина не располагает специфическими лекарствами против коронавирусной инфекции. Ведётся большая работа в этом направлении, в разработке находятся более 400 исследуемых препаратов. Исследования будут продолжатся ещё долго. Сейчас имеются важные неспецифические лекарства, помогающие при этом заболевании. Они направлены на уменьшение свертываемости крови и на подавление нежелательных гипериммунных реакций больного организма.

- Ковидо-скептики утверждают, что нет никакой пандемии и коронавирус не страшнее обычного сезонного гриппа. Согласны ли Вы с этой точкой зрения?

- После очень высокой летальности (отношение числа умерших к числу заболевших Ковидом в процентах), которая наблюдалась прошлой зимой в Китае (~5%), в марте-июне 2020 г. странах Западной Европы (от 5 до 17%) и северо-восточных штатах США (от 5 до 9%) летальность постепенно снизилась до ~2%, что, с одной стороны, указывало на улучшение подходов к лечению, а, с другой стороны, на определенное постепенное снижение патогенности вируса. Низкая летальность (<1%) при Ковиде в некоторых районах мира (Ближний Восток, Сингапур) позволяет думать, что по миру распространены различные варианты коронавируса, отличающиеся по уровню патогенности.

- В последнее время много говорят о том, что появляются новые штаммы коронавируса, сложнее поддающиеся лечению и чаще приводящие к смерти. Насколько это опасно?

- Штаммом называется вирус, выделенный из каждого источника. Таких источников у нас 110 миллионов. Из каждого больного человека можно было выделить свой штамм. Речь идёт о штаммах, которые обладают особенными свойствами. Таких выявлено несколько. Я думаю, что их существует намного больше, чем выявлено. Существует штамм китайский, британский, финский штамм, бразильский штамм, нигерийский и самый неприятный из них – южноафриканский штамм (потому что он хуже нейтрализуется антителами). Все существующие штаммы пока в той или иной степени нейтрализуются антителами, индуцированными всеми существующими вакцинами. Ситуация, конечно, может измениться. Тогда понадобится вполне выполнимая коррекция вакцин.

- Можно ли расчитывать на то, что вакцинация остановит пандемию? За какими вакцинами будущее?

- Со времен Эдварда Дженнера и Луи Пастера вакцины стали важнейшим средством борьбы с инфекционными болезнями. Особенно большие успехи были достигнуты во 2-й половине ХХ столетия. Вакцины – это препараты, предназначенные для профилактики инфекционных заболеваний человека и домашних животных. Вакцинопрофилактика дала очень хорошие результаты при многих вирусных и бактериальных инфекциях человека. Противовирусные вакцины бывают живые (из ослабленного возбудителя) и инактивированные (из полностью инактивированного возбудителя). С помощью живой вакцины удалось полностью ликвидировать натуральную оспу и ее возбудителя. Практически полный контроль над детским параличом (полиомиелитом) был достигнут с помощью двух вакцин – живой и инактивированной. Живые вакцины позволили резко снизить заболеваемость желтой лихорадкой, корью, паротитом, ветрянкой, краснухой. Инактивированные вакцины успешно используются против бешенства, гриппа, клещевого энцефалита и других вирусных инфекций.

В 1972-1973 г.г. в науке произошло исключительно важное событие: в США возникла генетическая инженерия – комплекс методов, позволяющих создавать молекулярные конструкции с полезными для человека свойствами. За прошедшие 50 лет генетическая инженерия изменила лицо современной биологии и биотехнологии. Это коснулось и технологии создания вакцин. Появились принципиально новые подходы (платформы) в этой новой области. Были созданы эффективные генно-инженерные вакцины против гепатита В и папилломавирусов – возбудителей рака шейки матки. Были разработаны принципиально новые подходы к получению векторных вакцин, вакцин на основе ДНК, РНК и вирусных белков, нового типа живых вакцин. Поскольку вакцинология очень консервативна, практическое использование новых подходов затруднялось отсутствием новых важных задач.

В ХХI в. эти задачи внезапно появились в виде глобальной угрозы перехода некоторых вирусов животных (коронавирусы летучих мышей, вирусы гриппа птиц, вирус лихорадки Эбола, вирус Зика) на человека с возможным развитием очаговых вспышек, эпидемий и пандемий, охватывающих весь мир.

Того, что произошло в 2020 году, история не знала. После возникновения коронавирусной пандемии сотни научных лабораторий и групп во всем мире включились в создание новых вакцин, используя как традиционные, так и новые молекулярно-биотехнологические подходы. Было предложено ~200 разных вакцин, разрабатываемых в разных странах, из них до производства пока дошли меньше 10. Вакцины против коронавируса делаются на платформах, некоторые из которых были созданы за последние 20- 30 лет.

- Какие сегодня существуют виды вакцин?

- Чтобы было понятнее, давайте я расскажу о современных вакцинах по порядку.

Векторные вакцины

Это направление было наиболее подготовленным в результате исследований, проведенных с 1980х-90 г.г. прошлого века. В качестве вирусов-векторов, в которые можно было включить чужеродные гены, использовали вирусы группы оспы (вирус осповакцины, вирусы оспы птиц), аденовирусы и др. Использование вирусов группы оспы в качестве векторов было предложено американским вирусологом Бернардом Моссом (B. Moss), а аденовирусов – канадским вирусологом Фрэнком Гремом (F.L.Graham).

Следует отметить, что работы по аденовирусному вектору в России проводились профессором Борисом Народицким и его сотрудниками в контакте с Ф. Грэмом ещё в 80е-90e годы. прошлого столетия. Эти исследования выполнялись в Институте вирусологии им. Д.И.Ивановского, затем в Институте сельскохозяйственной биотехнологии. Позже благодаря директору НИЦ ЭМ им. Н.Ф. Гамалеи академику РАН А.Л. Гинцбургу в этом центре был создан современный по кадровому составу и оборудованию отдел молекулярной биотехнологии, возглавляемый Б.С. Народицким. В этом отделе на основе аденовирусных векторов были созданы вакцины против гриппа, бешенства, лихорадки Эбола, коронавируса MERS-CoV. Когда возникла пандемия, создание аденовирусов 26 и 5 типов, несущих соответствующий коронавирусный ген, было делом хорошо отработанной техники. Созданием вакцины, названной «Спутник V» руководил ученик Б.С. Народицкого член-корреспондент РАН Денис Логунов. Вакцина успешно прошла три фазы клинических испытаний, показав достаточную безопасность и эффективность. Она послужит главным средством для борьбы с пандемией в России. Вакцина и технология ее производства также передается в другие страны; в Индии начинается её масштабное производство. Следует отметить, что аналогичные вакцины с использованием аденовирусных векторов разработаны и применяются в Китае, Великобритании и США.

Вакцины на основе нуклеиновых кислот (ДНК и РНК)

Успешно разрабатываются противокоронавирусные вакцины на основе вирусной РНК, которую синтезируют из рибонуклезидтрифосфатов с помощью фаговых ферментов в компаниях BionTech/Pfizer (Германия, США) и Moderna (США). Это очень инновационные препараты, которые получены, успешно прошли три фазы клинических испытаний, производятся в огромных количествах и широко сейчас применяются в США и в Западной Европе. Готовятся также вакцины на основе вирусной ДНК, полученные в виде плазмид в бактериальных клетках.

Цельновирионные инактивированные вакцины.

Это наиболее традиционный подход к созданию вакцин: вирус выращивается в культуре клеток, очищается, инактивируется химическим инактиватором и используется для вакцинации. Такие вакцины созданы в Китае, Индии, в России (Научный центр им.М.П.Чумакова). Ещё нет надежных данных об их эффективности, но теоретически этот подход не вызывает возражений. По-видимому, крупномасштабное производство этих вакцин будет непростым делом.

Вакцины на основе вирусных белков и пептидов

Вирусные белки для вакцинации можно получать с помощью генетической инженерии. Такие вакцины созданы для профилактики гепатита В и рака шейки матки, вызываемого папилломавирусами. Коронавирусный поверхностный S –белок может быть получен в клетках животных, в которых он образуется как тример, состоящий из трех одинаковых белков, и присоединяет к себе сахарные остатки (гликозилирование). В этом случае он будет способен вызывать противовирусный иммунный ответ. Вакцина такого типа – Novovax – получена в США с использованием клеток насекомых, прошла все необходимые фазы клинических испытаний и начала применятся.

В России разработана вакцина ЭпиВакКорона (ФНЦ "Вектор"), полученная путем химического синтеза фрагментов коронавирусного белка без прохождения ими через живую клетку. Белок-тример при таком методе образоваться не может. Его гликозилирование не происходит. Вакцина не вызывает антител к природно белку S – главному белку, ответственному за иммунитет к коронавирусу в вакцине любого типа. Этот препарат, скорее всего, достаточно безопасен, но его эффективность под сомнением. Данные клинических исследований пока не представлены, хотя вакцина применяется.

- Разработчики вакцин говорят о том, что иммунитет после прививки будет сохраняться не более полугода. Возможна ли ревакцинация уже применённой вакциной?

- Насколько векторные вакцины будут хороши для повторных прививок, сказать трудно, потому что развиваются антитела против вектора, и вакцина может стать менее эффективной. РНКовые вакцины сами по себе хороши, против самой РНК не возникает иммунитета, но они дорогие. Я думаю, что они могут быть усовершенствованы и сделаны более дешевыми. Не исключаю, что вполне возможно, что за РНКовыми вакцинами будущее. Существующие вакцины хорошо себя показали, но я думаю, что для будущего контроля над коронавирусом будет нужна живая вакцина. Это такой же подход, как и к полиомиелиту. Инактивированная вакцина будет применяться достаточно широко, и на этом фоне иммунитет будет поддерживаться живой вакциной, которую сделают обязательно, это занимает намного больше времени, чем сделать такие молекулярно- биотехнологические вакцины, как делают сейчас. Живую вакцину сделать труднее, и внедрить ее достаточно трудно, но сочетание таких вакцин, молекулярно-биотехнологической и живой вакцины, даст оптимальный результат. Дело в том, что живая вакцина, с одной стороны, намного дешевле, намного легче ее приготовить, и она, в принципе, может быть более эффективной.

- Вы - вирусолог, сторонник вакцинации. Сделали ли уже прививку себе и своим близким?

- Я, моя жена и мой внук получили 7 августа первую вакцинацию Гамалеевской вакциной. К этому времени уже разработчики вакцины были привиты, было привито какое-то количество людей, более или менее причастных к разработке, а также участвовавших в первой и второй фазе клинических испытаний. Титр антител в ноябре был у нас хороший.

Люди, привитые "Спутником", могут дополнительно прививаться любой вакциной, включая тот же самый Спутник. Точных результатов по прививке в третий-четвертый раз пока что нет, но очень возможно, что это будет работать. Дело в том, что в вакцине "Спутник" очень высокое содержание вируса, такое большое, что антитела, возможно, будут подавлять активность вектора лишь частично. В НИЦ им. Гамалеи занимаются этим исследованием, но они на это смотрят более оптимистично, чем я. Я думаю, что антитела при аденовирусе могут мешать. Но тут такая штука – от вакцины не требуется, чтобы она защищала на 90%. Если она защищает на 50%-60%—70%, это вполне рабочая вакцина. Когда люди сообщают, что у них 66% защиты, это совсем неплохо для вакцины.

О результатах года пандемии читайте в материале "Первая годовщина пандемии: что изменилось в стране и мире"