Биолог - о вакцинах от коронавируса: человек не может превратиться в обезьяну, даже если очень захочет

Вакцинация от коронавируса проходит по всей Эстонии. К осени планируется привить до 70 процентов всего совершеннолетнего населения страны. Фото: Sille Annuk / Tartu Postimees

В Эстонии официально допущены к использованию четыре вида вакцины от коронавируса. Информации много, но каждая новая порция запутывает простого смертного еще больше, вызывая страх и недоверие. Свою лепту вносят слухи и домыслы. Молекулярный биолог, Ph.D, Людмила Тимофеева попыталась ответить на самые актуальные вопросы.

Паровозик из Ромашкова

- Давайте начнем с мифов: вакцина влияет на фертильность, меняет ДНК, может запустить механизм возникновения раковых клеток, вакцина не доработана и теперь идут испытания на людях, никто не знает, к чему приведет вакцинация в будущем, например, нет гарантии, что человек не превратится обратно в обезьяну. Если можно, объясните, пожалуйста, по пунктам.

- Человек не может превратиться в обезьяну, даже если бы кто-то этого очень сильно захотел. Чтобы это произошло, пришлось бы переписать весь генетический материал человека, всю его ДНК, заменить все гены без исключения. А это больше 25 000 генов, что абсолютно невозможно. Ни одна вакцина не содержит ДНК обезьян даже в малой дозе. Вакцина AstraZeneca содержит фрагмент аденовируса шимпанзе, вызывающего сезонный грипп у этих человекоподобных. Любой ослабленный или неполный вирус не может вызвать заболевания у человека. Вирусный вектор (локомотив) должен быть новым для человека, иначе наш организм не создаст уникальных (специфических) антител. Аденовирус выбран в качестве паровоза тоже неслучайно: в отличие от некоторых других очень опасных вирусов, таких как вирус иммунодефицита (ВИЧ), он не способен встраиваться в геном человека – это хорошо изученное свойство аденовирусов. Поэтому нет повода бояться, что в ходе вакцинации вирусная ДНК встроится в нашу ДНК и останется в нашем организме до конца жизни, превратив нас в генетически модифицированные организмы (ГМО).

Вакцина ни в коей мере не влияет на фертильность и не может запустить механизм возникновения раковых клеток, поскольку РНК вакцин не может встроиться в генетический материал нашего организма. Генетическая цепочка работает в направлении от ДНК к РНК, а не наоборот. Кроме того, молекулы РНК долго не живут и, передав инструкцию о том, в какой последовательности или в каком порядке кирпичики-аминокислоты должны соединиться, чтобы образовался белок, РНК-молекулы быстро распадаются.

Я не могу согласиться с тем, что вакцины не доработаны. Они прошли все три стадии, необходимые для их использования. Допускаю, что, может быть, на третьей стадии испытаний было меньше тестируемых добровольцев, чем обычно, из-за нехватки времени и острой необходимости человечества в вакцинах, чтобы остановить высокую смертность, которая наблюдалась во многих странах. Создание вакцин прошло длительный путь эволюции, и каждая новая из них не берется с потолка, а опирается на накопленные в этой области знания и опыт.

Через тернии к звездам

- AstraZeneca стала лидером по сообщениям о побочных эффектах. Немного соответствующей информации есть о Pfizer. О Moderna нет совсем. Или есть?

- Это вопрос к врачам. Конечно же, реакция людей на вакцины неодинакова и побочные эффекты предстоит изучать.

- Но что не так с AstraZeneca? Почему сначала говорилось, что ее нельзя колоть людям старше шестидесяти лет, позже ограничение сняли, теперь говорится, что она как раз рекомендована тем, кто старше этого порога, но уже практически запрещена для тех, кто младше? Почему уточнения возникают в процессе массового использования уже после выдачи лицензий и довольно сильно отличаются от результатов клинических исследований?

- Это вопрос к тем, кто отдавал распоряжения. Мне кажется, что это больше вопрос политический. В демократических странах правители больше прислушиваются к мнению врачей и страхам населения. Хотя иногда, на мой взгляд, эти страхи сильно преувеличены. Польза от вакцины многократно перевешивает ее возможный (и еще не доказанный) вред. По расчетам британских специалистов тяжелый побочный эффект наблюдался у одного человека на миллион получивших вакцину. Они считают, что это меньше, чем уровень побочных эффектов у любого лекарства. Тем не менее, в Британии людей младше тридцати лет будут прививать вакцинами Pfizer или Moderna.

Надо отметить, что коронавирус новый и пока достоверно неизвестно, какие побочные эффекты действительно напрямую связаны с действием вакцин, а какие совпадают со временем вакцинации по чистой случайности. Я убеждена, что вакцинация уже спасла очень много жизней. У меня лично не было никаких болезненных симптомов после получения первой дозы AstraZeneca. На следующее утро поднялась температура до 37,4С и через пару часов опустилась до нормы. Если бы я не мерила температуру и не прислушивалась к себе, то скорее всего вообще ничего бы не заметила.

- Правда ли, что AstraZeneca так много именно из-за ее дешевизны и это основная причина, по которой ее покупают больше, чем Pfizer или Moderna?

- Действительно, производство вакцины AstraZeneca обходится дешевле, чем Pfizer или Moderna. Значительно дешевле и транспортировка AstraZeneca, хранение которой требует 4◦С , тогда как для Pfizer и Moderna нужна более низкая температура (-80◦С), что гораздо труднее обеспечить при транспортировке. Но играет ли определяющую роль дешевизна вакцины AstraZeneca при закупке, я не знаю.

Дайте две!

- Каким образом работает вакцина и почему необходимо вводить две дозы?

- Вакцина обычно вводится путем инъекции в мышцу плеча и попадает в мышечные ткани. По РНК- или ДНК-инструкциям, находящимся в вакцине, собирается белок оболочки вируса. Все чужое для нашего организма (являющееся антигеном) «съедается» иммунными клетками-охранниками, которые циркулируют в тканях, и разрушается до мельчайших кусочков. Эти кусочки затем выводятся на поверхность клетки и сигнализируют о необходимости запуска иммунного ответа: начинается синтез специфических антител и образуются Т-лимфоциты.

В вакцине AstraZeneca и Janssen антитела образуются к двум компонентам: к антигенам коронавируса (белку оболочки) и аденовирусу, который использовался в качестве паровоза. Если в образовании антител к коронавирусу мы заинтересованы, это цель вакцинации, то в образовании антител к белковой частичке аденовируса (тоже антиген) мы не заинтересованы, но их образование неизбежно. При инъекции второй дозы антитела, возникшие в результате инъекции первой дозы, начинают убивать вирус. В этом случае паровоз с инструкцией об аденовирусе вместе с прицепленным к нему вагоном-инструкцией о коронавирусе не смог бы проникнуть в клетки и новые антигены не смогли бы построиться. Одним из решений проблемы при разработке вакцин является использование в качестве векторов (паровозов) разновидностей аденовируса, которые не вызывают очень сильного иммунного ответа.

Это означает, что количество образовавшихся после первой дозы антител невелико и это позволяет второй дозе вакцины работать в необходимом объеме.

При разработке российской вакцины «Спутник V» нежелательные эффекты антител против аденовирусного компонента вакцины предотвратили тем, что две дозы «Спутника» содержат неодинаковые разновидности аденовируса, то есть разные марки паровоза. В этом случае инструкция о коронавирусе, содержащаяся во второй дозе, не успевает разрушиться до того, как она попадет в клетки. По инструкции собирается белок оболочки коронавируса и на этот антиген формируются антитела.

Поскольку человек довольно часто встречается с вирусами, вызывающими сезонную простуду, у кого-то уже могли иметься антитела к данной разновидности вируса. И тогда имеющиеся антитела могли бы разрушить аденовирусный вектор уже в первой дозе вакцины. Паровоз, необходимый для доставки вагона с инструкцией о коронавирусе, даже не попал бы в наш организм. Чтобы избежать этого, создатели AstraZenecа в качестве паровоза использовали аденовирус шимпанзе, против которого у человека нет антител.

- Заявлено, что вакцина не защищает от заражения и передачи вируса. Зачем тогда вакцинироваться?

- С большой долей вероятности вакцинация защищает нас от заболевания, но с еще большей долей вероятности она убережет нас от тяжелого течения болезни и/или летального исхода. Особенно это относится к людям, по разным причинам входящим в группы риска.

Детям – мороженое!

- Что ученые говорят о вакцине для детей и беременных?

- Это вопрос к врачам. В инфолистках производителей беременным и кормящим рекомендуется посоветоваться с их семейными врачами. Тестирование вакцин проводилось на взрослых добровольцах. Вакцина Pfizer, например, рекомендована начиная с 16 лет, а вакцины Moderna, AstraZeneca и Janssen рекомендуются с 18 лет.

- Есть решение о том, что переболевшим достаточно одной дозы. Почему?

- По нынешней информации, переболевшим, у которых возникла иммунологическая память и антитела типа IgG, для обновления защиты достаточно одной дозы. Как долго такая защита длится, еще неизвестно, но можно предположить, что от полугода до года, а может быть и дольше.

Оценить это человек может, например, по результатам теста на антитела: если после трех или шести месяцев после болезни количество антител в крови достаточно большое, то и защита от вируса еще высока, но если количество антител сильно снизилось, то снизилась и защита, и обновить защиту можно одной дополнительной дозой вакцины. Как долго будет длиться защита, пока изучается.

- До появления рекомендации переболевшим до и переболевшим в процессе кололи две дозы. Можно ли получить передозировку вакцины?

- Информации пока мало. У некоторых людей, которые легко перенесли болезнь, вообще не возникло значительного количества антител или их количество в сыворотке крови очень быстро сокращается, в то время как у других и через полгода их количество остается высоким. Таким образом, иммунный ответ, его сила и стойкость весьма индивидуальны, поэтому нельзя исключать и передозировку вакцины, хотя при использовании стандартной схемы иммунизации это маловероятно.

- Как долго действуют вакцины?

- В настоящее время есть подтверждение тому, что иммунитет против коронавируса сохраняется не меньше восьми месяцев. Надеюсь, что дольше. Нужны исследования.

- В чем отличие «Спутника» от других вакцин?

- Вакцина «Спутник V» получена по той же технологии, что и AstraZeneca и Janssen, то есть она тоже относится к типу векторных. Как и у двух разрешенных в Эстонии вакцин, в качестве «паровоза» использовался измененный (неполный) аденовирус, в который встроили кусочек коронавируса. Отличие вакцинации «Спутником» заключается в том, что первая и вторая дозы немного отличаются друг от друга: компонент первой дозы содержит аденовирус 26-го серотипа (как и в вакцине Janssen), а компонент второй дозы «Спутника» содержит аденовирус человека 5-го серотипа. Благодаря этому нет реакции второй дозы на первую и эффект суммируется.

- «Спутник V» и AstraZeneca очень похожи, почему вторая обросла мифами о своей ненадежности и опасности, а о первой такой информации очень мало? Можно предположить, что о побочных эффектах не заявляют официально, но есть соцсети и миллионы привитых, которые обязательно сообщили бы о своих бедах, если бы они имелись.

- Это сложный вопрос. Допускаю, что мы просто не знаем и вряд ли узнаем в ближайшее время, есть ли побочный эффект у «Спутника». Не думаю, что даже в соцсетях можно получить достоверную информацию. В сетях гуляют сведения, что «Спутник» защищает на 96,7%. Откуда взялись эти данные, кто проводил эти исследования, непонятно. Но я совсем не исключаю и того, что «Спутник V» действительно хорош. То, что первая и вторая дозы различаются по своему составу, может быть очень умным ходом, чтобы избежать чрезвычайной реакции организма на вторую дозу.

Не знаю, насколько правдива информация о якобы ненадежности и опасности AstraZeneca. Коммерческую конкуренцию между фармакологическими компаниями никто не отменял и в период пандемии. В какой-то мере, возможно, имеет место и умышленная дискредитация вакцины AstraZeneca. Я не располагаю информацией ни чтобы подтвердить это, ни чтобы опровергнуть. Русско- и эстоноязычное население живут в разных информационных пространствах. Кто-то больше доверяет российской вакцине. Если вакцина «Спутник» пройдет необходимую в Евросоюзе проверку (аналогичную той, которую проходят все лекарства перед тем, как поступить в продажу), то я не вижу ничего плохого в том, что часть нашего населения привьется именно этой вакциной. Главное, чтобы население процентов на 70 было вакцинировано и тогда мы смогли бы вернуться к нашей нормальной жизни.

В Эстонии используются четыре марки вакцины от коронавируса. Фото: FABRIZIO BENSCH/Reuters/Scanpix

В чем основная разница между четырьмя разрешенными в Европе вакцинами?

Вакцины Pfizer и Moderna – это вакцины нового поколения, а именно РНК-вакцины. РНК присутствует в каждой клетке нашего организма. Молекулы мРНК – это инструкции для сборки молекул белка – основного компонента нашего тела. В каждом органе нашего организма множество разных молекул РНК, указывающих на то, какой именно белок должен быть собран в каждом конкретном органе, будь то печень, легкие, мышечная ткань или кожа.

Cборка белка напоминает сборку из деталей Lego: в инструкции сказано, что сначала идет красный кирпичик, потом желтый, синий, снова желтый, потом зеленый и так далее. А в другой инструкции последовательность кирпичиков другая и собирается другой белок.

В отличие от наших собственных мРНК, мРНК вакцины содержит инструкцию для сборки не нашего собственного белка, а S-белка вируса, всего одного, из которого построена оболочка вируса. Таким образом, эта инструкция неполная, она не охватывает инструкции о других белках вируса, которые нужны для его размножения. По вирусной инструкции из наших же кирпичиков (аминокислот) собирается чужой для нас вирусный белок. В этом хитрость вируса, что у него кроме инструкции, по существу, ничего своего и нет, он использует все чужое для строительства своей оболочки.

Этой хитростью воспользовались и создатели РНК-вакцины. Нам вводят не вирус вместе с его белками, а только инструкцию для сборки вирусного белка. Белок собираем уже мы сами, и уже к этому чужому белку наш организм вырабатывает антитела, запоминая его. При следующей встрече с вирусом наш организм быстро узнает врага и убивает вирус.

Вакцины AstraZeneca и Janssen относятся к разряду так называемых векторных ДНК-вакцин. Вектор в биологии означает своеобразное транспортное средство, которое используется в качестве паровоза (локомотива), чтобы доставить в клетку какой-то чужеродный генетический материал, в данном случае кусочек ДНК коронавируса. И РНК, и ДНК выполняют свои функции внутри клетки. Чтобы доставить в клетки РНК или ДНК, содержащиеся в вакцине, нужен транспорт. В вакцине мРНК Pfizer / BioNTech и Moderna в качестве переносчика используется липидная наночастица.

В вакцине AstraZeneca и Janssen роль паровоза выполняет другой вирус - аденовирус, вернее даже не сам вирус, а часть его генетического материала, то есть фрагмент ДНК аденовируса. Аденовирус вызывает у людей сезонную простуду. Но в вакцине нет инструкции для построения целого вируса. Такой дефектный аденовирус не может размножаться и поэтому никак не может вызвать заболевание и заражать других людей. Он нужен только для того, чтобы перевести вагон из пункта «А» в пункт «Б». Этим прицепленным к локомотиву вагончиком является кусочек ДНК коронавируса, представляющий собой инструкцию для сборки все того же белка оболочки коронавируса.

После того, как вагончик доставлен в клетки нашего организма, из кирпичиков нашего организма строго по инструкции начинается сборка белка коронавируса. Но с ДНК-инструкции наш организм должен сначала снять РНК-копию, по которой потом построит белок. Таким образом, в вакцинах AstraZeneca и Janssen присутствует еще одно дополнительное звено цепочки: ДНК -> РНК -> белок. Как и в случае с вакцинами Pfizer и Moderna, наш организм и вырабатывает антитела к этому чужому белку.

Вакцина Janssen очень похожа по своему составу на компонент первой дозы российской вакцины «Спутник V». У обеих вакцин в качестве паровоза (локомотива) используются инструкции об одинаковой разновидности человеческого аденовируса, в который встроен маленький фрагмент коронавируса. В вакцине AstraZeneca кусочек ДНК коронавируса встроен во фрагмент аденовируса шимпанзе.