Анализ перспективных направлений создания вакцин против COVID-19

На начало ноября 2020 г. в мире зарегистрировано 50 млн случаев COVID-19. Для формирования коллективного иммунитета, который будет препятствовать возникновению повторных вспышек заболевания, этот показатель является явно недостаточным. Карантинные мероприятия способны лишь в какой-то мере ограничить распространение заболевания, поэтому актуальным является вопрос о создании специфических средств профилактики в отношении данной нозологической формы, направленных на искусственное формирование коллективного иммунитета против COVID-19. В основе коллективного иммунитета лежит непрямая защита человеческой популяции в целом при иммунизации определенной его части. Вакцинация является наиболее действенным способом предотвращения развития эпидемической вспышки. Цель работы — анализ перспективных направлений создания вакцин против новой коронавирусной инфекции COVID-19. Представлены результаты обобщения информации о разработке и клинических исследованиях вакцин против COVID-19 в различных странах, проведен анализ достоинств и недостатков различных платформ для создания вакцин (аттенуированные, инактивированные, субъединичные, ДНК- и РНК-вакцины, векторные рекомбинантные вакцины). Представлен возможный дизайн вакцин нового поколения. Сделан вывод о том, что вакцины против COVID-19 могут быть созданы как для иммунизации групп высокого риска, так и для проведения массовой иммунизации. Приоритетное положение при решении второй из указанных задач занимает создание векторных рекомбинантных вакцин на основе аденовируса человека или обезьян, массовое производство которых уже анонсировано. 

1. Hui DS, Azhar EI, Madani TA, Ntoumi F, Kock R, Dar O, et al. The continuing 2019-nCoV epidemic threat of novel coronaviruses to global health — The latest 2019 novel coronavirus outbreak in Wuhan, China. Int J Infect Dis. 2020;91:264–6. https://doi.org/10.1016/j.ijid.2020.01.009

2. Львов ДК, Альховский СВ, Колобухина ЛВ, Бурцева ЕИ. Этиология эпидемической вспышки COVID-19 в г. Ухань (провинция Хубэй, Китайская Народная Республика), ассоциированной с вирусом 2019-nCoV (Nidovirales, Coronaviridae, Coronavirinae, Betacoronavirus, подрод Sarbecovirus): уроки эпидемии SARS-CoV. Вопросы вирусологии. 2020;65(1):6–15. https://doi.org/10.36233/0507-4088-2020-65-1-6-15

3. Fine P, Eames K, Heymann DL. «Herd immunity»: a rough guide. Clin Infect Dis. 2011;52(7):911–6. https://doi.org/10.1093/cid/cir007

4. Holme P, Masuda N. The basic reproductive number as a predictor for epidemic outbreaks in temporal networks. Plos ONE. 2015;10(3):e0120567. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0120567

5. Thanh Le T, Andreadakis Z, Kumar A, Gómez Román R, Tollefsen S, Saville M, Mayhew S. The COVID-19 vaccine development landscape. Nat Rev Drug Discov. 2020:19(5):305–6. https://doi.org/10.1038/d41573-020-00073-5

6. Feldmann H, Jones S, Klenk HD, Schnittler HJ. Ebola virus: from discovery to vaccine. Nat Rev Immunol. 2003;3(8):677–85. https://doi.org/10.1038/nri1154

7. Decaro N, Lorusso A. Novel human coronavirus (SARSCoV-2): A lesson from animal coronaviruses. Vet Microbiol. 2020;244:108693. https://doi.org/10.1016/j.vetmic.2020.108693

8. Yip MS, Leung NH, Cheung CY, Li PH, Lee HH, Daëron M, et al. Antibody-dependent infection of human macrophages by severe acute respiratory syndrome coronavirus. Virol J. 2014;11:82. https://doi.org/10.1186/1743-422X-11-82

9. Jaume M, Yip MS, Cheung CY, Leung HL, Li PH, Kien F, et al. Anti-severe acute respiratory syndrome coronavirus spike antibodies trigger infection of human immune cells via a pH- and cysteine protease-independent FcγR pathway. J Virol. 2011;85(20):10582–97. https://doi.org/10.1128/JVI.00671-11

10. Cai Y, Zhang J, Xiao T, Peng H, Sterling SM, Walsh RM Jr, et al. Distinct conformational states of SARS-CoV-2 spike protein. Science. 2020;369(6511):1586–92. https://doi.org/10.1126/science.abd4251

11. Sohag AAM, Hannan MA, Rahman S, Hossain M, Hasan M, Khan MK, et al. Revisiting potential druggable targets against SARS-CoV-2 and repurposing therapeutics under preclinical study and clinical trials: a comprehensive review. Drug Dev Res. 2020. https://doi.org/10.1002/ddr.21709

12. Logunov DY, Dolzhikova IV, Zubcova OV, Tukhvatullin AI, Shcheblyakov DV, Dzharullaeva AS, et al. Safety and immunogenicity of an rAd26 and rAd5 vector-based heterologous prime-boost COVID-19 vaccine in two formulations two open non-randomized phase 1/2 studies from Russia. Lancet. 2020;396(10255):887–97. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)31866-3

13. Zhu FC, Guan XH, Li YH, Huang JY, Jiang T, Hou LH, et al. Immunogenicity and safety of a recombinant adenovirus type-5-vectored COVID-19 vaccine in healthy adults aged 18 years or older: a randomised, double-blind, placebocontrolled, phase 2 trial. Lancet. 2020;396(10249):479–88. https://doi.org/10.1016/s0140-6736(20)31605-6

14. Yan-Jun Zhang, Gang Zeng, Hong-Xing Pan, Chang-Gui Li, Biao Kan, Ya-Ling Hu, et al. Immunogenicity and safety of a SARS-CoV-2 inactivated vaccine in healthy adults aged 18–59 years: report of the randomized, double-blind, and placebo-controlled phase 2 clinical trial. medRxiv. 2020. https://doi.org/10.1101/2020.07.31.20161216

15. Xia S, Duan K, Zhang Y, Zhao D, Zhang H, Xie Z, et al. Effect of an inactivated vaccine against SARS-CoV-2 on safety and immunogenicity outcomes: interim analysis of 2 randomized clinical trials. JAMA. 2020;324(10):951–60. https://doi.org/10.1001/jama.2020.15543

16. Zhu FC, Guan XH, Li YH, Huang JY, Jiang T, Hou LH, et al. Immunogenicity and safety of a recombinant adenovirus type-5-vectored COVID-19 vaccine in healthy adults aged 18 years or older: a randomised, double-blind, placebocontrolled, phase 2 trial. Lancet. 2020;396(10249):479–88. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)31605-6

17. Jackson LA, Anderson EJ, Rouphael NG, Roberts PC, Makhene M, Coler RN, et al. An mRNA vaccine against SARS-CoV-2 — preliminary report. N Engl J Med. 2020;NEJMoa2022483. https://doi.org/10.1056/NEJMoa2022483

18. Mulligan MJ, Lyke KE, Kitchin N, Absalon J, Gurtman A, Lockhart S, et al. Phase 1/2 study to describe the safety and immunogenicity of a COVID-19 RNA vaccine candidate (BNT162b1) in adults 18 to 55 years of age: interim report. medRxiv. 2020. https://doi.org/10.1101/2020.06.30.20142570