Лабораторное закулисье: как белорусские ученые создают вакцину от COVID-19
08:02 08.02.2022 (обновлено: 10:48 09.02.2022)
© Sputnik / Виктор Толочко
Подписаться
Создание любой вакцины начинается с лаборатории. Выделить, вырастить частички вируса и сделать тот самый прототип – "вакцину в пробирке": посмотрели, чем сейчас занимаются в РНПЦ эпидемиологии и микробиологии и как продвигается работа над белорусской вакциной.
Вот-вот белорусская вакцина выйдет на доклинические испытания – уже к лету этого года. Пока же вся основная работа идет в лабораториях. Sputnik заглянул к ученым РНПЦ эпидемиологии и микробиологии и посмотрел, как создавался отечественный препарат от коронавируса.
Белорусскую вакцину от COVID-19 решено сделать инактивированной. Заведующий лабораторией биотехнологии и иммунодиагностики особо опасных инфекций Павел Семижон объясняет это просто: технология получения подобного рода препаратов используется достаточно давно. К тому же, в ней будет полный набор антигенов (в "Спутнике V", к примеру, содержится только участок S-белка коронавируса). Технология классическая.
Отыскать вирус
В РНПЦ эпидемиологии и микробиологии попадают образцы от пациентов с разных уголков страны. Здесь мониторят штаммы, выделяют и "размножают" вирусы на специальных чувствительных к нему клетках, изучают их свойства. Выделить изоляты вируса – это самый первый этап работы над любой вакциной. Изолят – по сути и есть сам вирус, генетический материал которого находят у заболевшего при ПЦР. В каком-то смысле многие переболевшие белорусы тоже косвенно поучаствовали в разработке препарата и даже стали его частью.
Заведующий лабораторией биотехнологии и иммунодиагностики особо опасных инфекций РНПЦ эпидемиологии и микробиологии Павел Семижон
© Sputnik / Виктор Толочко
Рука на такой работе у ученых набита: ведь этим они занимались давно, еще до прихода коронавируса, работая с другими особо опасными инфекциями, – вирусы Эбола, Ласса, Марбург… Технологии и меры безопасности практически те же.
В лаборатории биотехнологий и иммунодиагностики особо опасных инфекций с первых дней появления в стране SARS-CoV-2 идут работы и с этим вирусом, поэтому ученые считают разработку вакцины (к слову, вообще первой в стране – в Беларуси не производили и не разрабатывали вакцинные препараты) от этой инфекции логичным шагом.
Единственное, чего недоставало – масштаба: накопление биомассы вируса требует серьезного оборудования, больших объемов материалов. Поэтому лаборатории укомплектовали и докупили для ученых новые "научные игрушки".
"Этап выделения изолята – это взятие мазка, установление наличия РНК-вируса и, если его там достаточно много, эти образцы берутся для выделения самого вируса на культуре клеток – по сути, его лабораторное выращивание", - проводит экскурсию Павел Семижон.
Любая вакцина рождается в пробирке
© Sputnik / Виктор Толочко
Здесь важно то, когда был произведен забор, насколько образец хорошо хранился, как там поживает сам вирус. Несколько таких "идеальных" по всем параметрам образцов от разных пациентов особым образом проходят специальную предварительную подготовку, чтобы стать основой будущей вакцины.
Сначала в мазке от пациента ищут РНК вируса – чтобы констатировать, есть коронавирус в образце или нет. Работа идет в обычном ламинарном шкафу, где стерильный поток воздуха отсекает "грязную" рабочую зону и все что снаружи - вирус оттуда не выберется. Лаборант Ольга Ковчур рассказывает, что за час-полтора успевает "поискать" коронавирус где-то в 50 образцах, а за день в центр поступает более 700 проб.
Флакончик-"матрас", где выращивается вирус
© Sputnik / Виктор Толочко
Когда вирус в мазке обнаружен, его отправляют на "доращивание" – культивирование. То есть небольшое его количество нужно поместить на специальные клетки (они разные для разных вирусов), чтобы он комфортно размножался до необходимых количеств.
Как вырастить вирус
Потом такой выделенный из мазков изолят вируса "подсаживают" на культуру клеток, которые чувствительны к данному вирусу, – отправляют на культивирование. Для SARS-CoV-2 это Vero Е6 – клетки почки африканской зеленой мартышки.
"Сам вирус– это внутриклеточный паразит. Он должен проникнуть в клетку, "раздеть" свою оболочку, внедрить свой генетический аппарат в аппарат клетки и использовать его для своего размножения", - объясняют ученые.
На лабораторном сленге такие маленькие флакончики для размножения вируса называют "матрасами", или культуральными флаконами: здесь к Vero Е6, формирующим монослой на дне флакона, подсаживают коронавирус, дают ему время разрастись. Когда вирус достигнет своего максимального предела, лаборант это увидит под микроскопом: пораженные клетки меняют свою структуру, форму и открепляются от поверхности "матраса". От момента заражения до снятия проходит 3 дня.
Снятие вируса – это освобождение его от клеток. Есть два метода: через фильтрацию или центрифугирование. На выходе получается культуральная жидкость без примеси всего лишнего – чистый вирус.
Сначала в мазке от пациента ищут РНК вируса – чтобы констатировать, есть коронавирус в образце или нет
© Sputnik / Виктор Толочко
После идут несколько стадий: химическая инактивация вируса, дополнительная очистка и концентрирование фильтрацией. И уже после из концентрированного вируса получается очищенный материал, который уже не обладает инфекционностью. Инактивированные вирусные частицы – именно то, что потом нужно для вакцины.
"В итоге после долгих манипуляций на разных приборах мы получаем уже такую субстанцию, которая максимально близка к традиционному пониманию вакцинного препарата", - объясняют специалисты.
Как убить вирус?
Инактивация – это лишение вируса способности к размножению. Методы могут быть различными, в данном случае вирус "убивают" химическим инактиватором – бета-пропилактоном. На последний стадии лабораторной работы вводится это вещество в определенной концентрации. Вируссодержащая жидкость культивируется при определенных условиях. После – инактивация самого инактиватора: вирус убили, подвергли распаду и сам бета-пропилактон.
"Метод широко используется во всем мире, он достаточно совершенный, поскольку позволяет полностью инактивировать вирус, а во-вторых, сам инактиватор легко разрушается под действием температуры на безвредные продукты, не оказывая никакого токсического действия впоследствии", - объясняет Павел Семижон.
Гонка мутаций и вакцин
Выделение штаммов – основной в цепочке этапов. Но если они так быстро меняются, вся работа насмарку? Вовсе нет: прелесть инактивированной цельноверионной вакцины как раз-таки в том, что здесь не требуется каких-то сложных генетических модификаций, замену можно произвести достаточно быстро и в компонентах, и в самих технологиях.
Лаборатории, где создают белорусскую вакцину, оснащены по последнему слову техники
© Sputnik / Виктор Толочко
"Мутации влияют на поведение вируса, его контагиозность, способность поражать человека, проникать в клетку, способность вызывать конкретную клиническую картину. Тем не менее, основной состав остается примерно тем же. "Коктейль", перечень этих антигенов в принципе одинаковый для всех изолятов", - объясняет Павел Семижон.
Что такое "вакцина в пробирке"?
Та самая "вакцина в пробирке", о создании которой президент Беларуси Александр Лукашенко сообщил еще в мае прошлого года, была сделана именно на базе лабораторий центра. Павел Семижон объясняет, что это такое: по сути это уже был кандидатный вариант, в основе которого лежит сконцентрированный инактивированный вирус.
"Имеющий определенную концентрацию по белку и специальным образом отчищенный, но и не конъюгированный (смешанный – Sputnik) с препаратом. Вакцина становится вакциной только тогда, когда она проходит этап "соединения" с неким веществом, которое усиливает иммунный ответ – выработку антител. Этот этап называют конъюгацией", - добавляет Павел Семижон.
В качестве такого адъюванта – усиливающего вещества – чаще всего используется гидроокись алюминия. Она нетоксична, с ней работают практически все производители вакцин.
Так выглядят пораженные коронавирусом клетки
© Sputnik / Виктор Толочко
Сейчас первый проект по разработке вакцины уже полностью завершен: ученые центра и Академии наук уже получили прототип вакцины, "соединенный" с таким адъювантом. Был выбран наиболее иммуногенный штамм из огромного арсенала образцов. Сейчас уже точно можно говорить, что на клеточном уровне инвитро ("в пробирке") будущая белорусская вакцина не токсична и стимулирует выработку специфических антител. Это же продемонстрировали и предварительные эксперименты на лабораторных животных.
Работа над вакциной продолжается: сейчас это следующий проект, который включает трансфер всей технологии производства на опытно-промышленный этап, выпуск первой пробной партии препарата и проведение доклинических и клинических испытаний. Место выбрано – предприятие "БелВитунифарм" под Витебском, где уже начали строить отдельный завод для будущей белорусской вакцины.
>>> Хотите еще больше актуальных и интересных новостей – подписывайтесь на Telegram-канал Sputnik Беларусь
Читайте также на Sputnik:
Полный чек-ап: почему на медицинский туризм в Беларуси повышенный спрос
Мифы, мемы и шутки: глава "БелВитунифарма" откровенно о белорусской вакцине
Белорусская вакцина от COVID-19 не вызывает побочных явлений - Гусаков
