ген люцифераза что такое
Вакцинация века: из чего сделана российская прививка от коронавируса и как она действует
Главный эпидемиолог Мордовии Михаил Чумаков разложил на «винтики» «Спутник V»
22 декабря в паблике «Столицы С» во «ВКонтакте» прошла онлайн-трансляция с главным эпидемиологом республики Михаилом Чумаковым на тему предстоящей массовой вакцинации от коронавируса. Излагаем основные тезисы увлекательной беседы.
Из чего сделан «Спутник V»
— Как только стало понятно, что мир имеет дело с пандемией нового вируса, началась битва за вакцину. Понятно, что у кого первого появится препарат, тот и будет «заказывать музыку». Каждая компания-разработчик пошла своим путем. Российский институт Гамалеи выбрал уже проверенную технологию, которую ранее отработал на вакцине против Эболы. Задача была следующей: доставить в наш организм «шип» из «короны» SARS-Cov‑2 — ген белка, на который мы начнем вырабатывать антитела. То есть не сам вирус и не убитую его часть, а просто белковый ген, на который наш организм среагирует, как на чужеродное тело, и начнет вырабатывать армию антител. Понятно, что заболеть коронавирусом без присутствия возбудителя как такового невозможно. В этом плане вакцина абсолютно безопасна. Но белок сам не проникнет в наш организм. Тут нужен доставщик, который принесет его прямо в клетку. Как правило, в роли «почтальона» выступает другой вирус, причем не тот, на который у человека давно выработан иммунитет (в таком случае антитела начнут его атаковать и он не сможет доставить «посылку» до «адресата»), а тот, на который иммунный ответ мы еще не выработали. Для этого разработчики вакцины «наняли» аденовирус (предварительно «покромсав» его на безопасные частички) двух серотипов — 26 и 5 — и из каждого создали отдельный компонент вакцины. С первым штаммом аденовируса мы если и встречаемся по ходу жизни, то достаточно редко, а со вторым почти никогда. Так что шанс доставить белок коронавируса в клетку — выше 90 %. Поэтому вакцина «Спутник V» состоит из двух компонентов, которые вводят с разницей в 21 день. Если у человека есть иммунитет к 26-му серотипу аденовируса, то уж 5-й серотип точно выполнит свою работу и доставит «посылку» с геном коронавирусного белка до клетки, и организм отреагирует выработкой антител. Считается, что иммунная защита полностью формируется на 42-й день после введения первой дозы препарата.
Но всегда есть те 5–10 % людей с антителами к обоим штаммам аденовируса, тогда, возможно, они не дадут иммунного ответа на вакцину или дадут, но слабый. Больше всего таких — среди пожилых, которые за свою жизнь чем только не переболели. Но по последней информации, вакцина «Спутник V» показала эффективность свыше 90 % для пациентов старше 60. Это очень хороший результат. У британской «АстраЗенеки» — чуть выше 70 %.
Каких реакций и осложнений стоит ожидать от вакцины «Спутник V»
— Сколько раз говорил и еще раз скажу: здесь важно отличать реакцию на вакцину, которую предусматривает разработчик, от поствакцинальных осложнений. Как сказано в инструкции к препарату, чаще других могут развиться такие кратковременные реакции: гриппоподобный синдром (озноб, повышение температуры тела, ломота в костях, пояснице, общее недомогание, головная боль, заложенность носа, першение в горле и т. д.), болезненность, отечность в месте инъекции. Реже отмечаются тошнота, диспепсия, снижение аппетита, иногда — увеличение регионарных лимфоузлов. Из осложнений разработчик указывает различные аллергические реакции вплоть до анафилактического шока и повышения температуры до 40 градусов. Если они возникли после введения первого компонента, то второй компонент уже не вводится. Но аллергические реакции настолько непредсказуемы, что могут возникнуть даже при применении безобидных на первый взгляд препаратов.
Фото: Столица С
Противопоказания
— Для применения «Спутника V» есть и противопоказания. Среди тех, что указал разработчик: гиперчувствительность к какому-либо компоненту вакцины или вакцины, содержащей аналогичные компоненты (например, к вакцине против лихорадки Эбола, где также используются частички аденовируса), тяжелые аллергические реакции в анамнезе. Беременность и период грудного вскармливания; возраст до 18 лет (в связи с отсутствием данных об эффективности и безопасности). Также разработчик предупреждает, что вакцинация может представлять риск для пациентов с аутоиммунными заболеваниями (стимуляция иммунной системы может привести к обострению заболевания, особенно следует с осторожностью относиться к пациентам с аутоиммунной патологией, имеющей тенденцию к развитию тяжелых и жизнеугрожающих состояний) и со злокачественными новообразованиями. В этих случаях принятие решения о вакцинации должно основываться на оценке пользы и риска в каждой конкретной ситуации. При острых инфекционных и неинфекционных заболеваниях, обострении хронических заболеваний вакцинацию проводят через 2–4 недели после выздоровления или ремиссии. При нетяжелых ОРВИ, острых инфекционных заболеваниях ЖКТ — после нормализации температуры. Также разработчик особо подчеркивает, что если в день вакцинации у пациента температура тела превышает 37 градусов, то вакцинацию не проводят. Поэтому предварительно он должен быть осмотрен врачом.
Фото: Столица С
Особые указания
— Здесь разработчик сделал акцент на пациентах, получающих иммуносупрессивную терапию (например, при онкозаболеваниях), и указал, что у больных с иммунодефицитом может не развиться достаточный иммунный ответ. Поэтому прием препаратов, угнетающих функцию иммунной системы, противопоказан как минимум за 1 месяц до и после вакцинации.
Почему некоторые заболевают коронавирусом после первой дозы вакцины
— Какой же вопрос задают и те, кто прививался против гриппа. Мол, я сделал прививку и заболел. Мы уже говорили, что в вакцине от гриппа и «Спутнике V» нет частицы, отвечающей за размножение вируса, а значит, заболеть из-за них невозможно. Но можно прий-ти на вакцинацию в инкубационный период заболевания, когда еще нет температуры и никаких клинических признаков, а возбудитель уже начал размножаться в организме, и, естественно, заболеть в дальнейшем. При этом ошибочно думать, что это произошло, потому что прививка снизила иммунитет. Наоборот! В этот момент идет активное наращивание армии антител и иммунитет находится в повышенной боеготовности. Поэтому если привиться в инкубационный период заболевания, то можно гарантированно избежать тяжелых форм недуга и летального исхода. То же происходит и с коронавирусом, у которого инкубационный период длится до 14 дней. Если человек заболел после введения первой дозы препарата, то вторая уже не ставится.
Нужно ли сдавать анализ на антитела перед вакцинацией от ковида
— Многие задают этот вопрос. Сразу скажу: нет. В инструкции разработчика об этом ничего не сказано. Даже если вы являетесь бессимптомным носителем коронавируса и не знаете об этом — ничего страшного. Даже если у вас достаточное количество антител, это не значит, что они не снизятся до нуля через месяц. В этом плане коварство ковида не знает границ. А вакцина формирует стойкий иммунный ответ как минимум на год-два. А если вы переболели ковидом, то прививаться можно уже через полгода после выздоровления.
Можно ли не носить маску после вакцинации
— Нам всем хочется как можно скорее избавиться от медицинской маски, которая уже стала нашим вторым лицом. Но увы! Маску мы снимем лишь после окончания пандемии. Во-первых, может оказаться, что у вас есть антитела на 26-й штамм аденовируса, частички которого содержатся в первом компоненте «Спутника V». И тогда ваш иммунный ответ может оказаться слишком слабым для защиты от дикого ковида. Во-вторых, вы можете попасть в те 5–10 %, у которых есть иммунитет и к 5-му штамму аденовируса, который содержится во втором компоненте препарата. В-третьих, даже у привитых людей всегда сохраняется риск заразиться при высокой вирусной нагрузке. Вы можете попасть в «зону поражения» суперраспространителей и получить высокую дозу заразы. Ни одна вакцина не является стопроцентной гарантией инфекционной безопасности, но она гарантирует две вещи: если вы заболеете, то минуете тяжелую форму болезни и не умрете от осложнений. А это главное, ради чего стоит прививаться. Но есть и еще архиважный аспект — только массовая иммунизация позволит остановить пандемию и вернуться к прежней жизни. Пока мы не знаем, какой процент человечества должен быть охвачен. Но, например, такое сверхзаразное заболевание, как оспа, удалось ликвидировать, лишь когда было привито 99 % населения. Охват в 80–90 % оказался недостаточным. Для ликвидации кори процент иммунных лиц должен составлять не менее 90–95 % населения.
Личный опыт вакцинации «Спутником V»
—Я был в числе первых 42 добровольцев, которых вакцинировали от covid‑19 в Мордовии. В первую ночь после прививки почувствовал довольно странные ощущения: небольшую лихорадку, которая не была похожа на другие лихорадочные состояния, слабость, ощутимую болезненность в месте введения препарата. Но температура не повышалась. Все эти ощущения прошли на следующий день. Титры антител наросли уже после введения первого компонента, где-то около 10. Но маску ношу до сих пор, по причинам, которые объяснял. Тем более что часто бываю в «красной зоне».
Можно ли употреблять алкоголь после вакцинации
Почему первыми прививают граждан 60+
— Потому что пожилые люди — первоочередная жертва коронавируса. За 60 с лишним лет жизни зарабатываешь столько хронических заболеваний, особенно обмена веществ — диабет, ожирение, которые так «любит» ковид, что противостоять ему очень сложно. В процентном соотношении и тяжелых случаев, и летальных исходов среди больных 60+ значительно больше, чем у людей младшего возраста.
Почему Россия никак не наладит массовое производство «Спутника V»
— Технология создания данной вакцины уже была отработана ранее на препарате против лихорадки Эбола, но она обладает большей производственной емкостью, чем препараты западных конкурентов. Во-первых, она состоит из двух компонентов, во‑вторых, сама технология внедрения гена белка коронавируса в частички аденовируса тоже трудоемкая.
Но зато «Спутник V» более надежен, чем препарат той же «АстраЗенеки», разработчики которой в качестве «доставщика» в клетки коронавирусного белка выбрали аденовирус обезьяны. Да, человек никогда с ним не встречался и не имеет к нему иммунитета, но тут возникает много других вопросов. Уверен, что производство «Спутника V» будет налажено в ближайшее время. А пока нас сможет немного выручить лайт-вакцина — это когда вводится только один компонент «Спутника V» — тот, который с 26-м штаммом аденовируса. Ее производство наладить еще быстрее.
Сможет ли «Спутник V» защитить от новых штаммов коронавируса, например, британского
— Да, сможет. Прививка работает против «шипов» — белков SARS-Cov‑2, а изменения (мутации) происходят в его генотипе. И так как антитела будут вырабатываться к белкам коронавируса, которые останутся в новом штамме без изменений, то прививка должна работать.
Сколько доз «Спутника V» получит Мордовия и кого будут прививать
— На данный момент в республику поступило 1442 комплекта вакцины, до февраля нам должны поставить не меньше 33 200 комплектов. Эти партии пойдут на вакцинацию работников медицины, образования, социальных служб. Это приоритет первого уровня. Но при желании будем прививать всех, кто входит в показания, утвержденные Минздравом РФ.
Важно понимать, что прививка от ковида — дело добровольное. Никто никого заставлять не будет. Если кто-то предпочитает переболеть диким коронавирусом — его личное дело. Но этот человек будет нести моральную ответственность за заражение своих родных и близких. И дай бог, чтобы дело не дошло до летального исхода. Ковид — это черт, который гораздо страшнее, чем его малюют. Последствия его воздействия на организм еще не изучены, но уже тот факт, что реабилитация после выздоровления идет не один месяц, говорит о многом. А есть такое явление, как постковидные смерти. Но это уже отдельный разговор. Лично я между диким вирусом covid‑19 и вакцинацией выбрал прививку. И если потребуется, буду прививаться ежегодно, как от гриппа
Самый страшный ген
Сначала были светлячки. Эти насекомые, как известно, умеют излучать свет и использовать его в своих целях. Их таинственные огоньки — следствие удивительной реакции окисления люциферина, катализируемой ферментом люциферазой, чрезвычайно эффективной реакции, превращающей энергию химических связей в световую с недостижимым для человека КПД.
Затем пришла наука. Ученые разобрались, какие молекулы и во что они превращаются, какие гены кодируют нужный для превращения фермент. Нарушив естественный ход вещей, люди модифицировали растение, резуховидку Таля, научив ее светиться. Мутант часто бывает на орбите (http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2013/06may_ arabidopsis), но практическое применение растение вряд ли найдет. Так и останется объектом для научных опытов.
Еще были биохакеры из Кембриджа (http://2010.igem.org/Team:Cambridge). Они работали с бактериями. Наделили их способностью превращать продукт окисления люциферина — оксилюциферин — в исходное вещество. Полученные ГМ-бактерии не нуждались в постоянной подпитке сырьем. Достаточно было обычной бактериальной еды, энергию которой они тратили на регенерацию люциферина. Свет при этом они давали достаточный для того, чтобы можно было читать при свете небольшого ферментера с бактериями. Но это еще не всё. Путем точечных мутаций в гене удалось получить разноцветное свечение. Не цветомузыка, но уже подойдет для украшения елки.
Оставалась маленькая проблема. Люциферин, даже с регенерацией, не вечен. А бактерии — не самые практичные организмы для использования в быту. Нужно именно растение, которое могло бы светиться независимо от внешних источников люциферина. Самодостаточное, регулирующее начало и конец свечения, в зависимости от времени суток. Теоретически, это можно сделать. Всего лишь воспроизвести в клетке синтез не только люциферазы, но и самого люциферина и привязать эти процессы к циркадным ритмам.
«Это можно сделать», — подумали вдохновленные успехами биохакеров авантюристы из команды проекта «GlowingPlant» (http://glowingplant.co)
Казалось бы, плюнуть на этих «зеленых», мало ли в мире чудных людей? Успех бизнес-модели налицо, кого интересует мнение алармистов? Надо побольше таких проектов. Но что-то вдруг пошло не так. 31 июля Кикстартер официально объявил о прекращении поддержки любых проектов, связанных с ГМО. Почему? Неужели подействовали параноидальные письма? Чем так напугали растения с люциферином?
Нет, дело явно не в письмах. Не может быть всё так просто. Бизнес, для которого важны только деньги, не запугать потенциальными последствиями для человечества. Бизнесмен удавится сам и удавит всех вокруг за 300% прибыли! Должны быть более серьезные основания!
И вдруг всё встало на свои места. Речь идет о спасениии всего рода людского.
Есть что-то зловещее в светящихся растениях, и это не случайно. Иногда содержание определяется названием. Вещества не всегда именуются по строгой номенклатуре. Иногда они получают говорящие имена. Люциферин и люцифераза, светящиеся во тьме, вряд ли случайно названы созвучно с именем врага человеческого. Как мы только посмели связаться с генами самого Люцифера и даже изменять их? Почему мы не задумались о последствиях? Хорошо, что ответственные люди обрели духовность и нашли в себе силу остановить вакханалию прогресса.
А если серьезно, то это грустно. Я уже начал мечтать о том, как на моей малой родине, где освещение разбитых дорог в XXI веке считается чем-то не модным и не нужным, посадят светящиеся ночью ГМ-елки и ГМ-березы. Видимо, будут светить гены Люцифера только там, куда их поместили изначально. В светлячках. А мы проживем как-нибудь без них и еще без множества новых, нужных и просто удобных открытий.
Главное ведь, чтобы апокалипсиса не было.
Справедливости ради отмечу, что шанс увидеть самодостаточную светящуюся резуховидку Таля у нас еще есть. Запрет не коснется текущих проектов.
Рис. О. Добровольского
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Что необходимо знать о мРНК-вакцинах: 5 позиций
В результате беспрецедентной скорости в разработке новых вакцин, миру были представлены первые клинически одобренные мРНК-вакцины
В результате беспрецедентной скорости в разработке новых вакцин, миру были представлены первые клинически одобренные мРНК-вакцины для борьбы с пандемией Covid-19 – одна из них произведена Pfizer и BioNTech, другая – компанией Moderna. Испытания показали эффективность этих вакцин на уровне не менее чем 94%.
1. Технология мРНК вакцин не так молода, как кажется
Классический механизм работы вакцин (например, против полиомиелита и гриппа) заключается в презентации иммунной системе инактивированных частиц вируса. Другие вакцины (например, против гепатита B) используют отдельно взятый белок, являющийся частью инфекционного агента, чтобы вызвать схожий иммунный ответ.
мРНК-вакцины работают по другому принципу, «обманывая» иммунную систему таким образом, что РНК (в основном матричная мРНК) кодирует белок, который продуцируется в клетке путем трансляции и представляется иммунной системе; он действует как антиген. Иммунная система учится избирательно бороться с клетками, экспрессирующими такие антигены, такими как клетки-хозяева, инфицированные вирусами, или опухолевые клетки.
Хотя вакцины от Pfizer/BioNTech и Moderna – первые препараты, одобренные в клинической практике, сама технология мРНК-вакцин существует относительно давно. Первые испытания в онкологии с использованием схожих технологий берут свое начало еще в 2011 году.
2. мРНК-вакцины не изменяют ДНК
Существуют абсолютно необоснованные опасения, что мРНК-вакцины способны изменять ДНК. На самом же деле мРНК не входит в ядро клетки, а после своего введения биодеградирует в течение нескольких дней. Именно поэтому для формирования полноценного иммунного ответа необходимо 2 инъекции препарата.
3. мРНК-вакцины имеют высокую специфичность
Вирус SARS-CoV-2 имеет достаточно сложную структуру и его различные части стимулируют иммунную систему на образование нейтрализующих антител, которые не всегда способны эффективно элиминировать инфекцию. мРНК-вакцины стимулируют иммунный ответ к спайк-белку вируса, являющегося только частью вирусной мембраны.
4. Разработчики и эксперты не «срезали углы» во время клинических испытаний
Испытания вакцин начались с доклинической фазы, проводимой на животных, а затем постепенно переходили на 1-ую, 2-ую и 3-ю фазы. Например, 3-я фаза вакцины от Pfizer/BioNTech включает более 40 000 человек, исследования эффективности и безопасности будут продлжаться следующие 2 года.
Основные проблемы, связанные с использованием вакцины, обычно возникают в первые 2 месяца. Тем не менее, не исключены редкие побочные эффекты на больших выборках в миллионы людей, поэтому за вакцинированными необходимо пристальное наблюдение, особенно с учетом инновационной природы технологии.
5. Вакцина запускает воспалительные реакции
Частично вакцина работает путем индуцирования локальных иммунных реакций, поэтому воспалительные признаки в месте инъекции и небольшой дискомфорт в первые дни – вполне нормальное явление.
О Спутник V
О Спутник V
«Спутник V» — первая в мире зарегистрированная вакцина на основе хорошо изученной платформы вектора аденовируса человека. Она одобрена в 71 стране с общим населением 4 млрд человек.
Вакцина названа в честь первого советского космического спутника. Запуск «Спутника-1» в 1957 году дал новый импульс космическим исследованиям во всем мире, создав так называемый «момент Спутника» для мирового сообщества.
Эффективность вакцины составляет 97,6% по результатам анализа данных о заболеваемости коронавирусом среди россиян, привитых обоими компонентами препарата в период с 5 декабря 2020 года по 31 марта 2021 года.
Фаза 1 и 2 клинических испытаний вакцины были завершены 1 августа 2020 года. Итоги третьей фазы клинических испытаний в России опубликованы в журнале Lancet 2 февраля 2021 года. Клинические испытания третьей фазы «Спутник V» также успешно проходят в ОАЭ, Индии, Венесуэле и Беларуси.
Вакцина «Спутник V» создана на проверенной и хорошо изученной платформе аденовирусных векторов человека, которые вызывают обычную простуду и с которыми человечество сталкивалось на протяжении тысячелетий.
В вакцине «Спутник V» впервые среди вакцин против коронавируса был применен подход гетерогенного бустирования, в основе которого лежит применение двух разных векторов для двух уколов в процессе вакцинации. Такой подход формирует более стойкий иммунитет по сравнению с вакцинами, которые используют одинаковый механизм доставки для обоих уколов.
Безопасность, эффективность и отсутствие долгосрочных негативных последствий у аденовирусных вакцин доказаны в более чем 250 клинических исследованиях на протяжении двух десятилетий.
«Спутник V» не вызывает сильной аллергии.
Температура хранения на уровне +2+8 градусов Цельсия позволяет хранить вакцину в обычном холодильнике без необходимости инвестиций в дополнительную инфраструктуру холодовой цепи.
Как работают вакцины на основе аденовирусного вектора
«Векторы» являются носителями, которые могут доставить генетический материал из другого вируса в клетку. При этом генетический материал аденовируса, который вызывает инфекцию, удаляется и вставляется материал с кодом белка от другого вируса, в данном случае от шипа коронавируса. Этот новый элемент безопасен для организма, но он помогает иммунной системе реагировать и вырабатывать антитела, которые защищают от инфекции.
Технологическая платформа векторов на основе аденовирусов упрощает и ускоряет создание новых вакцин путем модификации исходного вектора-носителя генетическим материалом из новых появляющихся вирусов, что позволяет получать новые вакцины в сжатые сроки. Такие вакцины вызывают сильный ответ со стороны иммунной системы человека.
Человеческие аденовирусы считаются одними из самых простых для модификации, поэтому они стали очень популярными в качестве векторов.
Преимущества прайм-буст иммунизации
Безопасность и эффективность
После начала пандемии российские исследователи извлекли фрагмент генетического материала нового коронавируса SARS-COV-2, кодирующий информацию о структуре S белка шипа вируса (белок формирующего «корону» вируса и отвечающий за его связывание с клетками человека), и вставили его в уже знакомый им аденовирусный вектор для доставки в человеческую клетку, создав, таким образом, первую в мире вакцину против коронавируса SARS-COV-2.
Чтобы обеспечить длительный иммунитет, российские ученые предложили использовать два разных типа аденовирусных векторов для первой и второй вакцинации, усиливая действие вакцины.
Использование аденовирусов человека в качестве векторов безопасно, так как данные вирусы, вызывающие ОРВИ, не являются новыми и существуют уже тысячи лет.
Эффективность против новых штаммов
Вакцинация препаратом вырабатывает защитные нейтрализующие титры антител против новых штаммов, включая Alpha B.1.1.7 (впервые выявлен в Великобритании), Beta B.1.351 (впервые выявлен в ЮАР), Gamma P.1 (впервые выявлен в Бразилии), Delta B.1.617.2 и B.1.617.3 (впервые выявлены в Индии) и выявленных в Москве вариантов B.1.1.141 и B.1.1.317 с мутациями в рецептор-связывающем домене (RBD).Методология исследования основана на оценке вируснейтрализующей активности (ВНА) с применением живого вируса, что позволяет получить наиболее достоверные данные и является «золотым» стандартом. В ходе исследования сравнивалась ВНА сыворотки крови людей после вакцинации препаратом «Спутник V» на образцах штаммов, имеющих международное распространение, с ВНА против исходного штамма B.1.1.1. Сыворотка крови была собрана у лиц, иммунизированных обоими компонентами «Спутника V».
Полученные данные демонстрируют, что «Спутник V» сохраняет защитные свойства против новых штаммов. Снижение уровня вируснейтрализующей активности у препарата «Спутник V» к ряду штаммов оказалось значительно меньшим по сравнению с данными, опубликованными производителями других вакцин, которые ранее подтвердили эффективность своих препаратов против новых мутаций коронавирусной инфекции.