За ваксините и хората (част IV): Белтъчната ваксина на фирмата Novavax е в окончателната (трета) фаза на клинични изпитания

... или как една малка компания от Гейтърсбърг (Мериленд) възкръсва по време на пандемията с помощта на пеперудни какавиди и корите на Панамското дърво

Константин Чипев Последна промяна на 08 март 2021 в 00:03 11038 0

Кредит Novavax

Ваксините на Файзер/Бионтех и Модерна са липидно опаковани рибонуклеинови киселини (РНК), носещи информация за антигена - вирусния шип на SARS-CoV-2. Ваксините на компаниите Астра Зенека, Джонсън и Джонсън, на Гамалея Института – Спутник V, са базирани на аденовируси, които внасят в клетките същата информация, но под формата на ДНК, от която ще се синтезира РНК за вирусните шипове. Всички тези ваксини вече успешно се прилагат по света. В последна трета фаза на клинични изпитания влиза за първи път белтъчна ваксина, която е крайният продукт при другите ваксини – самият вирусен шип се инжектира за да предизвика имунен отговор. Тази ваксина се произвежда не от големи фармакологични компании, а от една неизвестна до скоро малка фирма Новавакс.

Ето показателите на ваксината в сравнение с другите ваксини

Ефикасност: Спрямо оригиналната версия на вируса ваксината на Новавакс (приготвена срещу оригиналната версия на вируса) има 95.6% ефективност и е сравнима с ваксините на Модерна - 94% и на Файзер/Бионтех – 95%. Подобна ефективност имат и ваксините на Джонсън и Джонсън и на Института Гамалея (Спутник V). При Новавакс трябват две дози за ваксиниране, както и при Файзер, Модерна и Астра Зенека. В третата фаза на клинични изследвания на Новавакс във Великобритания ваксината действа обнадеждаващо с 89.3% ефективност.

Спрямо новите вирусни щамове: Ваксините на Модерна и Файзер се противопоставят на новомутиралите форми на вируса. Лабораторните им изследвания показват сходни нива на неутрализиращи антитела спрямо Английския вариант и около 6 пъти намаляване на нивата срещу Южноафриканския вариант, но въпреки това са достатъчни за да дадат имунна защита. Ваксината на Новавакс е проверена освен в лаборатория и в клиничните изследвания - „в боя“, с 85.6% ефикасност спрямо английския щам в Великобритания, който се среща в 50% от изследваните случаи; В Южна Африка клиничните изследвания фаза 2b показват 60% ефикасност, като 90% от случаите са с заразени с Южноафриканския щам. Важно е, че всички участници в изследването са HIV отрицателни, т.е. не са имунокомпрометирани.

Сравнителни цени: РНК ваксините: Ваксината на Модерна засега варира от 32$ до 37$ на доза, Файзер - $19.50; ДНК-ваксините: Джонсън и Джонсън, която вече се прилага в САЩ - е $10 на доза, подобно на ваксината Спутник-V; Ваксината на Астра Зенека е няколко долара на доза. Белтъчната ваксина на Новавакс е $16 на доза.



Учените на Новавакс използуват Бакуловирус (срещан при насекоми) за да вкарат гена за шиповия белтък на SARS-CoV-2 в насекомната клетъчна култура Sf9 *. Произведеният по тази информация белтък се секретира върху мембраната на тези клетки, изолира се, смесва се със синтетични наночастици, които поемат около 14 вирусни шипа , набодени по повърхността им, и имат размер, сравним с вируса. Това помага на имунната система да ги разпознае като врагове. Тези наночастици се смесват с имуностимулиращ адювант - сапонин, пречистен от кората на „сапунено“ дърво**.

⦁ Бакуловирусът внася ДНК на шиповия белтък на коронавируса в клетки от пеперуди.
⦁ Тази ДНК програмира клетките и те произвеждат и секретират на повърхността си шиповите белтъци.
⦁ Оформят се розетоподобни наночастици, декорирани с вирусните шипове.
⦁ Добавя се сапонин, който образува сферични мицели и подсилва на имунния отговор.
⦁ Инжектирането на ваксината - под формата на наночастици, носещи шипови белтъци, води до образуване на антитела срещу обвивката на коронавируса.

Как възкръсва компанията Новавакс



История: Фирмата Новавакс е пред фалит в 2019г.. Акциите им спадат. Служители са съкратени. Но идва пандемията и това довежда до възстановяването на фирмата. На 3 февруари 2020г. започват да разработват белтъчната ваксина. Те имат опит с ваксина за грип, преминала в трета фаза на изпитание при възрастни (24 март 2020г.). На 11 май получават 384 милиона долара спонсориране, а на 4 юни още 1.6 млрд. долара от американското правителство. На 4 август докладват положителни резултати от фази I и II на клинични изследвания. Започват трета фаза на клинични изследвания във Великобритания на 24 септември. В края на 2020г. и първите месеци на 2021г. започват трета фаза в Северна Aмерика и другаде. Съответно акциите им на борсата растат многократно, както се вижда на горната графика. Назначават и 300 нови служители.

Дита Пател е главен директор на програмата по разработване на ваксини на Новавакс. Тази малка фирма е в конкуренция с гигантски фармакокомпании. Нейният тим е висококвалифициран женски състав. Дита идва от бедно фермерско семейство в Индия. Завършва университети в Индия и в САЩ. Работи с променлив успех по ваксини за Лаймска болест, RSV вируса и др. От 2015 г. минава на работа в Новавакс. Всички са възхитени от професионалните й качества и от работната й етика. „Дните ми нямат край, откак е започнала пандемията“, казва тя. „И е така с всички около мен.“ Тя намира време за ежедневна молитва и медитация в домашния темпъл. „За мен всичко е възможно! Да ви кажа честно, каквато съм, нищо не ме смущава“. Тя не вижда фирмата в светлината на съперничеството с други. “Ние всички работим заедно с една цел – сегашния световен проблем.“

Работата над ваксина срещу вируса (тогава все още се казва Cov/Wuhan”) започва след като получават гена за шиповия белтък в началото на февруари 2020г. и започват да експериментират с последователността му. Въвеждат специфични мутации (пролини и др.), които да стабилизират структурата на белтъка (вж. фигурата по-нататък). Те са назад от компаниите Джонсън и Джонсън, Астра Зенека, Файзер и Модерна, но хвърлят всичките си сили, за да произведат антигена – вирусния шип пряко, а не след транскрипция на ДНК или транслация на информационната РНК.

Има скептици, които не вярват в насекомните клетки като производители на антигена на ваксината. Но структурни изследвания (публикувани в сп. Сайънс през ноември 2020 ) показват, че произведеният вирусен шип има необходимата активна префузионна пространствена структура. Тримерите на шипа позволяват, когато се смесят със сапонин и с още един детергент, да образуват по-сложни комплекси, където шиповете са обединени в наночастици, подобни на розетки (жълти елипси) и мицели (бели елипси) подобни на сферични пчелни пити (вж фиг. B):



фиг. oт Science, 2020,Nov27;370(6520):1089-1094. doi: 10.1126/science.abe1502/
Ваксината има предимството да е стабилна при 2-8оС.

Експерименти с животни показват висока имуногенност на Новавакс ваксината при бабуни, и че имунната защита при заразяване на мишки е висока (публикувано през януари 2021г.). Паралелно, от февруари 2021 вървят клинични изпитания - фаза три и в Северна Америка. За сравнение подобна белтъчна ваксина SCB-2019 на компанията Clover Pharmaceuticals (Китай) е в клинични изпитания фаза II/III от март 2021г.. Белтъчният шип на тази ваксина е снабден с колагенови опашки. Колагенът, толкова важен за човешкото тяло, се опакова в тройни спирали. Така че колагеновите опашки улесняват образуването на тримерен шип. Друга голяма фирма Sanofi(Франция-Италия) е по-назад с клиничните изпитания на белтъчната им ваксина – фаза две, които започва в края на февруари 2021.

Все пак, от къде на къде да вярваме на клетки култивирани от тъкан на яйчници на пеперудни какавиди, инфектирани с бакуловирус, носещ информация за антигена? И всичко това „насапунено“, за да произведе по-добра ваксина!? Тук е съществен приносът на главния научен ръководител на Новавакс и шеф на Дита Пател - Гейл Смит. Още 1983 г. като дисертант той започва да използува бакуловирусите за да вкарва големи парчета ДНК в култивирани клетки от какавиди на определен вид пеперуди, вредители по царевицата. Минава време преди да започнат да го взимат на сериозно и да успее да обнародва резултатите си. Но скоро след това този „насекомен подход“ започва да се използува широко в генното инженерство и биотехнологията.

Ваксината на Новавакс се произвежда днес в заводи в Америка и скоро и в други страни по света. Биореакторите са 2000 литрови. През май 2000г.
Новавакс започва клинични изпитания с 131 доброволци (фаза I) в Австралия. Със средствата, получени от началните грантове (вж. Историческата схема по-горе), купуват за 167 млн. долара в брой модерна фирма за манифактура на ваксини в Чехската репуублика, откъдето в 2021г. се очакват един милиард дози.

Това впечатляващо възкресение на една малка фирма се случва за по-малко от година. Сигурно е, че скоро ваксината им ще бъде одобрена за приложение по цял свят.

-------------------------------

Забележки:
/* Клетъчната линия Sf9, произлиза от тъкан на яйчници на какавиди от вид Spodoptera frugiperda; този вид пеперуди са вредители по царевицата, но не се срещат засега в Европа.


Стадии в развитието на пеперудите: яйце, гъсеница (larva), какавида (pupa), пеперуда

/**


Quillaja saponaria

Панамско дърво, от което се добива сапонин. Името на дървото подлъгва, защото не расте в Панама, а в Южна Америка (Чили и др.). Настърганата му кора се пеняви, използува се за сапун, като ингредиент в бира, и за много други козметични и медицински цели.

***

Авторът Константин Чипев е молекулярен и клетъчен биолог от Университета Стони Брук в Ню Йорк.

Източник: Meredith Wadman Science  06 Nov 2020:
Vol. 370, Issue 6517, pp. 649-653  https://doi.org/10.1126/science.370.6517.649

Виж още за:
    Най-важното
    Всички новини

    Още от Медицина

    Коментари

    За писането на коментар е необходима регистрация.
    Моля, регистрирайте се от TУК!
    Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

    Няма коментари към тази новина !