Табак против коронавируса

Как вырастить вакцину

Около 150 научных команд по всему миру ведут разработки вакцин, способных защитить население от заболевания, вызываемого новой коронавирусной инфекцией — COVID-19. Одна из перспективных разработок – технология, созданная на основе растительного сырья: адъювантная вакцина, над которой совместно работают канадская компании Medicago и британский фармацевтический гигант GSK. В декабре 2020 года началась III фаза клинических испытаний этой вакцины.

Биотехнологические компании объявили об объединении работы с рекомбинантными вирусоподобными частицами коронавируса (CoVLP) компании Medicago и адъювантной системы от компании GSK. Вирусоподобные частицы CoVLP имитируют структуру вируса, вызывающего заболевание COVID-19, и учат иммунную систему распознавать их. Адъювантная вакцина — это такая вакцина, в состав которой включен адъювант, то есть соединение или комплекс веществ, усиливающие иммунный ответ. В результате применения адъювантных вакцин ответ иммунной системы не только сильнее, он еще и дольше сохраняется, что снижает риски повторного инфицирования и возникновения осложнений. Кроме того, адъювантная добавка позволяет уменьшить количество антигена в разовой дозе вакцины, что позволяет произвести большее число доз и защитить большее число людей.

Medicago — первопроходец и один из мировых лидеров в области систем синтеза и накопления рекомбинантных белков с использованием растительных биотехнологий. Компания и ее сотрудники владеют многочисленными патентами, основанными на такой технологии, например, на получение с ее помощью вирусоподобной частицы вируса бешенства и химерных вирусоподобных частиц, содержащих мегагглютинин, сходный с вирусом гриппа.

В настоящее время в фармакологии широко применяются технологии наработки рекомбинантных белков (то есть созданных с помощью генной инженерии с нужными заданными свойствами) в растениях. Растения используются как своеобразная биологическая фабрика, производящая нужный продукт — белок.

Компания Medicago использует в своих разработках табак Бентама (Nicotiana benthamiana), принадлежащий к тому же, что и обычный табак (Nicotiana tabacum), семейству пасленовых. Аборигены Австралии много веков пользовались табаком Бентама, который они называли питджури. Европейцам это растение стало известно в XIX веке. Свое имя оно получило в честь английского ботаника Джорджа Бентама, впервые его описавшего. Табак Бентама с 1939 года используется в качестве модельного организма — как модель для тестирования вирусов и противовирусных вакцин.

«Растительная фабрика» по производству вирусоподобных частиц коронавируса работает следующим образом. Генетическая информация закладывается в агробактерии Agrobacterium tumefaciens, способные переносить фрагменты ДНК в растительную клетку. Растение действует как миниатюрный биореактор, производя вирусоподобные частицы в своих листьях. Затем из растения выделяются необходимые CoVLP, которые используются в производстве вакцины.

Системы с использованием растений по сравнению с другими системами производства вакцин вне конкуренции по такому показателю как чистота финального продукта. В растительных тканях нет риска загрязнения рекомбинантного белка вирусами животных и прионами — простейшими белками. Среди других преимуществ — простота, скорость производства и высокий выход конечного продукта. Быстрота создания вакцины важна при борьбе с сезонным гриппом, вирусы которого быстро мутируют. Но еще большее значение скорость разработки имеет в случае пандемии.

Производственный цикл Medicago соcтавляет всего шесть недель, что намного быстрее традиционного процесса наработки вакцин на основе куриных яиц, длящегося шесть месяцев.

Согласно данным клинических исследований, вакцины, созданные с использованием технологии вирусоподобных частиц, отличаются многомодальным механизмом действия, благодаря чему активизируются сразу обе сферы иммунной системы — гуморальный и клеточный иммунный ответ.

Чем занимается компания Medicago, читайте здесь.

В 2008 году компания «Филип Моррис Интернэшнл» («ФМИ») инвестировала в Medicago 15,975 млн канадских долларов (около US$13 млн), когда искала способы диверсификации своего бизнеса и уже начинала заниматься разработкой портфеля научно обоснованных альтернативных бездымных продуктов. В 2013 году ФМИ дополнительно инвестировала 13,164 млн канадских долларов (около US$12,4 млн). В настоящее время ФМИ принадлежат 40% акций Medicago, а 60% акций владеет японская фармацевтическая компания Mitsubishi Tanabe Pharma.

«Эта инвестиция является частью нового курса компании, основанного на науке, технологиях и инновациях, — говорит руководитель исследований биомаркеров и биосенсоров научно-исследовательского центра ФМИ в Невшателе (Швейцария) Николай Иванов. — Поскольку Nicotiana benthamiana имеет свойства, очень похожие на Nicotiana tabacum, у нас общие научные интересы. Отдел исследований и разработок ФМИ обладает глубокими знаниями в области биологии табака. У нас есть многочисленные патенты, мы опубликовали десятки рецензируемых публикаций о видах табака, включая публикацию генома табака в Nature Communications. В нашем научно-исследовательском центре мы разрабатываем бездымные продукты, которые являются менее вредной альтернативой традиционным сигаретам и сфокусированы на двух способах, оба из которых исключают сжигание (сгорание) табака: нагретый табак, пар которого содержит значительно более низкий уровень вредных химических веществ, и никотинсодержащий пар (без использования табака). Мы изучаем в основном Nicotiana tabacum и иногда другие виды табака, включая Nicotiana benthamiana».

В настоящий момент проходит II фаза клинических испытаний вакцины, в ходе которой проверяется безопасность и иммуногенность на четырех таргетных группах добровольцев: дети от 5 до 17 лет, взрослые, люди старше 65 лет и люди с коморбидными (двумя и более одновременно) заболеваниями. Финальная III фаза испытаний предполагает слепое рандомизированное тестирование с участием 30 000 добровольцев по всему миру. Она запланирована на декабрь 2020 года.

В ходе клинических испытаний будет исследоваться также другая адъювантная система — CpG 1018 компании Dynavax — и вакцина-кандидат Medicago без адъюванта. В случае успешного завершения клинических испытаний компания готова к концу 2021 года произвести около 100 млн доз вакцины. К концу 2023 года, когда будет построена новая площадка Medicago в Квебеке, его мощности позволят при необходимости выпускать ежегодно до 1 млрд доз вакцины против COVID-19.

Medicago. Справка.

Компания Medicago была создана в 1999 году. В 2009 году она всего за 19 дней разработала вакцину-кандидат исследовательского уровня против вируса H1N1 («свиной грипп»). В 2012 году Medicago в течение одного месяца произвела 10 млн доз моновалентной вакцины против гриппа по заказу DARPA (Управления перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США). В 2015 году в сотрудничестве с Университетом Лаваля в кратчайшие сроки разработала терапию на основе моноклональных антител против вируса Эбола. В настоящее время министерство здравоохранения Канады рассматривает заявку на одобрение к применению созданной Medicago четырехвалентной вакцины на основе VLP против сезонного гриппа, прошедшей проверку на безопасность и эффективность.