Вакцины против Covid-19: сравнения, ограничения, спад пандемии и перспектива ОРВИ

Актуальность. Вакцины рассматриваются как эффективное средство для контроля распространения пандемии Covid-19, и их разработка, анализ и сравнение их свойств представляется важным для выявления среди них наиболее безопасной и эффективной. К концу 2020 г. два типа вакцин (векторная и мРНК) были лицензированы для вакцинации населения.

Цель. Сравнить особенности зарегистрированных вакцин и описать ограничения.

Выводы. Поскольку оба типа вакцин обнаруживают высокую эффективность в индукции антител к SARS-Cov-2 (у более 90% привитых), полезность обоих типов вакцин в блокировании распространения пандемии Covid-19 не подлежит сомнению. В обеих вакцинах S-белок в итоге служит источником иммуноэпитопов, и они имеют ограничения для применения. Вакцинам с мРНК свойственны серьезные осложнения, наименьший потенциал в формировании натренированного иммунитета, реализуемого врожденной иммунной системой, и показана возможность включения их в геном прививаемых. Низкая частота случаев гриппа в текущем эпидсезоне служит свидетельством интерференции между SARS-Cov-2 и вирусами гриппа. По прошествии пандемии Covid-19 в эпидсезонах среди вирусов, вызывающих ОРВИ, возможно, будут превалировать коронавирусы. В России начавшийся в январе – феврале спад заражаемости Covid-19 обусловлен, по-видимому, сформировавшимся ранее гетерогенным коллективным иммунитетом.

1. Song Z, Xu Y, Bao L, Zhang L, et al. From SARS to MERS, Thrusting Coronaviruses into the Spotlight. Viruses. 2019;11(1). doi: 10.3390/v11010059.

2. Харченко Е. П. Коронавирус SARS-Cov-2: особенности структурных белков, контагиозность и возможные иммунные коллизии. Эпидемиология и Вакцинопрофилактика. 2020;19 (2):13–30. https://doi:10.31631/2073-3046-2020-19-2-13-30.

3. Киселев О. И. Беременность, иммуносупрессия, грипп и плацентарная экспрессия эндогенных ретровирусов. 2014. Санкт-Петербург. Изд-во Росток. 316 с.

4. Cantuti-Castelvetri L., Ojha R., Pedro L., Djannatian M., et al. Neuropilin-1 facilitates SARS-CoV-2 cell entry and provides a possible pathway into the central nervous system. doi: 10.1101/2020.06.07.137802.

5. Харченко Е. П. Сложность патогенеза коагулопатии при COVID-19. Тромбоз, гемостаз и реология. 2020;(4):41–51. DOI: 10.25555/THR.2020.4.0944.

6. Korber B., Fischer W. M., Gnanakaran S.. et al. Spike mutation pipeline reveals the emergence of a more transmissible form of SARSCoV-2. bioRxiv. May 05, 2020. doi: 10.1101/2020.04.29.069054. [Preprint].

7. European Centre for Disease Prevention and Control. Rapid increase of a SARS-CoV-2 variant with multiple spike protein mutations observed in the United Kingdom – 20 December 2020. ECDC: Stockholm; 2020.

8. Tegally H ., Wilkinson E ., Giovanetti M ., Iranzadeh A., et al. Emergence and rapid spread of a new severe acute respiratory syndrome-related coronavirus 2 (SARS-CoV-2) lineage with multiple spike mutations in South Africa. medRxiv, preprint, doi: 10.1101/2020.12.21.20248640.

9. Andreano E., Piccini G., Licastro D., Casalino L., et al. SARS-CoV-2 escape in vitro from a highly neutralizing COVID-19 convalescent plasma. bioRxiv/preprint, doi: 10.1101/2020.12.28.424451.

10. Starr T.N., Greaney A.J., Addetia A., Hannon W.W., et al. Prospective mapping of viral mutations that escape antibodies used to treat COVID-19. bioRxiv. Preprint, doi: 10.1101/2020.11.30.405472.

11. Cohen A.A., Gnanapragasam P.N.P., Lee Yu E., et al. Mosaic nanoparticles elicit cross-reactive immune responses to zoonotic coronaviruses in mice. bioRxiv preprint doi: 10.1101/2020.11.17.387092.

12. Харченко Е. П. Вакцины против Covid-19: сравнительная оценка рисков аденовирусных векторов. Эпидемиология и Вакцинопрофилактика. 2020;19(5):4–17. doi: 10.31631/2073-3046-2020-19-5-4-17.

13. Cohen J. Universal flu vaccine is ‘an alchemist’s dream’. //Science. 2018. 362( 6419) : 1094. doi: 10.1126/science.362.6419.1094.

14. Nabel GJ, Fauci AS. Induction of unnatural immunity: prospects for a broadly protective universal influenza vaccine. Nat Med. 2010;16(12):1389–1391. doi: 10.1038/nm1210-1389.

15. Netea M.G., and Jos W.M. van der Meer1.Trained Immunity: An Ancient Way of Remembering. Cell Host & Microbe. 2017; doi. 10.1016/j.chom.2017.02.003.

16. Netea M.G., Domínguez-Andrés J., Barreiro L.B., Chavakis T. Defining trained immunity and its role in health and disease. Nature Reviews Immunology. 2020;20:375 –388. doi 10.1038/s41577-020-0285-6.

17. Gil A., Kenney L.L., Mishra R., et al, Vaccination and heterologous immunity: educating the immune system. Trans. R. Soc. Trop. Med. Hyg., 2015;109(1):62–69. doi: 10.1093/trstmh/tru198.

18. Selin LK, Wlodarczyk MF, Kraft AR, et al. Heterologous immunity: immunopathology, autoimmunity and protection during viral infections. Autoimmunity. 2011;44:328– 347. doi:10.3109/08916934.2011.523277.

19. Харченко Е. П. Иммуноэпитопный континуум родства белков и полиреактивность и аутореактивность антител. //Медицинская иммунология. 2015. Т.17, № 4. C. 335–346. doi: 10.15789/1563-0625-2015-4-335-346.

20. Харченко Е. П. Коронавирус SARS-Cov-2: сложности патогенеза, поиски вакцин и будущие пандемии. Эпидемиология и Вакцинопрофилактика. 2020;19(3):4– 20. https://doi: 10.31631/2073-3046-2020-19-3-4-20.

21. Krammer, F. SARS-CoV-2 vaccines in development. Nature 2020; doi: 10.1038/s41586-020-2798-3.

22. Pardi N., Hogan M.J., Porter F.W., Weissman D. mRNA vaccines – a new era in vaccinology. Nature Reviews | Drug Discovery Volume 2018;17:261–279. doi:10.1038/nrd.2017.243.

23. Stedman K. M. Deep Recombination: RNA and ssDNA Virus Genes in DNA Virus and Host Genomes. Annu. Rev. Virol. 2015;2:203–217. doi: 10.1146/annurevvirology-100114-055127.

24. Johnson W.E. Endogenous Retroviruses in the Genomics Era. Annu. Rev. Virol. 2015;2 :135–159. doi: 10.1146/annurev-virology-100114-054945.

25. Jachiet P.A., Colson P., Lopez P., Bapteste E. Extensive gene remodeling in the viral world: new evidence for nongradual evolution in the mobilome network. Genome Biol. Evol. 2014;6(9):2195–2205. doi:10.1093/gbe/evu168.

26. Georgiades K., Raoult D. How microbiology helps define the rhizome of life. Front Cell Infect Microbiol. 2012. doi: 10.3389/fcimb. 2012.00060.

27. Katzourakis A., Gifford R.J. Endogenous Viral Elements in Animal Genomes. PLoS Genet. 2010;6(11):e1001191. doi:10.1371/journal.pgen.1001191.

28. Belyi V.A., Levine A.J., Skalka A.M. Unexpected inheritance: multiple integrations of ancient Bornavirus and Ebolavirus/Marburgvirus sequences in vertebrate genomes. PLOS Pathog. 2010;6(7):e1001030. doi:10.1371/journal.ppat.1001030.

29. Suntsova M., Garazha A., Ivanova A., et al. Molecular functions of human endogenous retroviruses in health and disease. Cell. Mol. Life Sci. 2015;72:3653–3675. doi: 10.1007/s00018-015-1947-6.

30. Zhang L., Richards A., Khalil A., Wogram E., etal. SARS-CoV-2 RNAreverse-transcribedandintegratedintothehumangenome. bioRxiv. 2020. doi:10.1101/2020.12.12.422516.

31. Zhdanov VM. Integration of viral genomes. Nature 1975;256:471–473 .

32. Klenerman P, Hengartner H, Zinkernagel RM. A non-retroviral RNA virus persists in DNA form. Nature. 1997;390:298–301.

33. Khatchikian D, Orlich M, Rott R. Increased viral pathogenicity after insertion of a 28S ribosomal RNA sequence into the haemagglutinin gene of an influenza virus. Nature. 1989;340(6229):156–157. doi: 10.1038/340156a0.

34. Romanova LI, Blinov VM, Tolskaya EA, et al. The primary structure of crossover regions of intertypic poliovirus recombinants: a model of recombination between RNA genomes. Virology. 1986;155(1):202–213.

35. Харченко Е. П. Распространенность генетической рекомбинации между вирусами и человеком, возможное ее влияние на вакцинацию. Эпидемиология и Вакцинопрофилактика. 2019;18(5): https://doi:10.31631/2073-3046-2019-18-6-4-14.

36. Alberer M, Gnad-Vogt U, von Sonnenburg F, et al. Safety and immunogenicity of a mRNA rabies vaccine in healthy adults: an open-label, non-randomised, prospective, first in human phase 1 clinical trial. Lancet 2017 Sep 25;390(10101):1511–1520. doi: 10.1016/S0140-6736(17)31665-3.

37. Theofilopoulos AN, Kono DH, Baccala R. The multiple pathways to autoimmunity. Nature Immunology. 2017;18(7):716–724. doi:10.1038/ni.3731.

38. Fischer, S., et al. Extracellular RNA mediates endothelial-cell permeability via vascular endothelial growth factor. Blood 2007;110:2457–2465.

39. Kannemeier, C., et al. Extracellular RNA constitutes a natural procoagulant cofactor in blood coagulation. Proc. Natl Acad. Sci. USA 2007;104;6388–6393.

40. Dan Ge, Qiqi Du, Bingqing Ran, et al. The neurotoxicity induced by engineered nanomaterials. International Journal of Nanomedicine 2019;14:4167–4186. doi: 10.2147/IJN.S203352.

41. Mahajan S., Kode V., Bhojak K., Magdalene C.M., et al. Immunodominant T-cell epitopes from the SARS-CoV-2 spike antigen reveal robust pre-existing T-cell immunity in unexposed individuals. bioRxiv 2020. Preprint. doi:10.1101/2020.11.03.367375.

42. Харченко Е. П. Поиски универсальной противогриппозной вакцины: возможности и ограничения. Эпидемиология и Вакцинопрофилактика. 2019;18(5):70–84. https://doi: 10.31631/2073-3046-2019-18-5-70-84.

43. Servick K. Coronavirus creates a flu season guessing game. Science 2020;369(6506):890–891. doi: 10.1126/science.369.6506.890.

44. Харченко Е. П. Распространенность генетической рекомбинации между вирусами и человеком, возможное ее влияние на вакцинацию. Эпидемиология и Вакцинопрофилактика. 2019;18(5):4–14https://doi: 10.31631/2073-3046-2019-18-6-4-14.

45. Sánchez-Ramón S., Conejero L ., Netea M . G. , Sancho D .et al. Trained Immunity-Based Vaccines: A New Paradigm for the Development of Broad-Spectrum Anti-infectious Formulations. Front. Immunol. 2018;9:2936. doi: 10.3389/fimmu.2018.02936.

46. Hajishengallis G ., Li X ., Mitroulis I ., Chavakis T .Trained innate immunity and its implications for mucosal immunity and inflammation. Adv Exp Med Biol. 2019;1197:11–26. doi:10.1007/978-3-030-28524-12.