Вакцины против чумы разрабатываются с использованием нескольких технологических подходов — от живых ослабленных штаммов до препаратов на основе отдельных антигенов и современных биотехнологических платформ. В России основное место занимает живая вакцина на основе штамма EV линии НИИЭГ. В международных исследованиях наряду с живыми вакцинами изучаются субъединичные, векторные и генетические конструкции. Развитие этих направлений связано с задачами обеспечения защитного иммунного ответа, воспроизводимости производства и получения достаточной доказательной базы для применения препаратов.
Живая вакцина на основе штамма EV
Российская практика профилактики чумы связана прежде всего с живой вакциной на основе ослабленного штамма Yersinia pestis EV линии НИИЭГ. В Государственном реестре лекарственных средств представлены препараты в форме лиофилизата для приготовления суспензии, а также таблетки для рассасывания. В регистрационных записях указаны ФГБУ «48 ЦНИИ» Минобороны России и Ставропольский научно-исследовательский противочумный институт Роспотребнадзора.
Основу живой вакцины составляют ослабленные микробные клетки. В состав препаратов также входят стабилизирующие компоненты, необходимые для сохранения характеристик вакцинного материала. Конкретные вспомогательные вещества зависят от лекарственной формы и состава препарата.
Производство живых вакцин предъявляет особые требования к контролю биологических свойств штамма, стабильности препарата и воспроизводимости технологического процесса. Необходимо обеспечить сохранение заданных характеристик вакцинного материала на этапах производства, хранения и подготовки препарата к применению.
Исследования штамма EV продолжаются. В частности, учёные Российского противочумного института «Микроб» Роспотребнадзора изучали возможность повышения его иммуногенных и защитных свойств с использованием синтетических иммуномодуляторов. Результаты работы были опубликованы в 2023 году в «Журнале микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии». Публикация доступна на сайте журнала. Результаты экспериментальных исследований рассматриваются отдельно от характеристик уже зарегистрированных препаратов.
Субъединичные вакцины и антигены возбудителя
Другой подход к созданию вакцин против чумы предполагает использование отдельных компонентов возбудителя вместо живых микробных клеток. Одно из основных направлений связано с антигенами F1 и V бактерии Yersinia pestis. Они изучаются как компоненты вакцинных конструкций, предназначенных для формирования специфического иммунного ответа.
Субъединичные вакцины позволяют целенаправленно выбирать антигены и регулировать состав препарата. При этом разработчикам необходимо отдельно оценивать иммуногенность выбранных компонентов, защитную эффективность полученной конструкции и продолжительность иммунного ответа.
В России также разрабатывались подходы, основанные на использовании антигенов возбудителя, включая вакцину ВЧММ. При рассмотрении подобных препаратов важно различать саму концепцию вакцинной платформы, результаты отдельных исследований и характеристики конкретного лекарственного препарата.
Субъединичные конструкции не содержат живого возбудителя, однако это не отменяет необходимости комплексной оценки безопасности и эффективности. Результаты, полученные для одной комбинации антигенов и вспомогательных компонентов, нельзя автоматически переносить на другие варианты вакцин.
Мировые разработки: от рекомбинантных белков до новых платформ
Международные исследования охватывают несколько направлений разработки вакцин против чумы. Помимо субъединичных препаратов на основе антигенов F1 и V, изучаются векторные конструкции, ДНК- и мРНК-вакцины, а также другие подходы к доставке антигенов и формированию иммунного ответа.
В рекомбинантных субъединичных вакцинах необходимые антигены получают с использованием биотехнологических методов, после чего включают в состав вакцинной композиции. Отдельное направление — применение адъювантов, которые должны усиливать иммунный ответ на введённые антигены.
Векторные платформы используют носители для доставки генетической информации, необходимой для синтеза антигенов. ДНК- и мРНК-подходы предусматривают введение генетических конструкций, на основе которых клетки организма производят соответствующие антигены. Эти технологии различаются способом доставки, характеристиками иммунного ответа и требованиями к производству и контролю качества.
По данным Всемирной организации здравоохранения, в разработке находятся более 21 кандидата в вакцины против чумы, семь из них завершили клинические исследования II фазы. Эти показатели характеризуют международный портфель разработок, но не означают, что все кандидаты прошли последующие этапы исследований или получили разрешение на применение.
В обзоре, опубликованном в 2024 году в журнале npj Vaccines, рассматриваются основные направления исследований противочумных вакцин, включая живые ослабленные, субъединичные, векторные и генетические платформы. Авторы анализируют достигнутый прогресс и вопросы, которые остаются нерешёнными при разработке препаратов для профилактики чумы. Обзор опубликован в журнале npj Vaccines.
Производство и контроль качества
Технологические требования к производству вакцин против чумы определяются выбранной платформой. Для живых вакцин важны контроль биологических характеристик штамма, сохранение жизнеспособности микроорганизмов и стабильность препарата при хранении. Существенное значение имеют воспроизводимость производственного процесса и подтверждение соответствия каждой серии установленным требованиям качества.
При производстве субъединичных вакцин основные задачи связаны с получением антигенов заданных характеристик, контролем их идентичности и чистоты, стандартизацией состава и оценкой активности готового препарата. Для векторных и генетических платформ дополнительно требуется контролировать свойства используемой конструкции и стабильность конечного продукта.
Независимо от платформы необходимо подтверждать воспроизводимость серий, стабильность при хранении и транспортировке, а также соответствие препарата установленным спецификациям. При масштабировании производства важно установить, сохраняются ли характеристики продукта при переходе от лабораторных и опытных процессов к промышленному выпуску.
Основные проблемы разработки
Одна из наиболее сложных задач — оценка защитной эффективности вакцин против чумы. Для получения клинических данных необходимо учитывать особенности распространения инфекции и возможности проведения исследований. Поэтому разработчикам приходится сопоставлять результаты доклинических экспериментов, данные о безопасности и иммуногенности, а также результаты клинических исследований.
Отдельный вопрос — выбор антигенов и определение оптимального состава вакцины. Наличие иммунного ответа на конкретный антиген не позволяет само по себе однозначно оценить степень защиты от заболевания. Требуется установить, насколько полученные иммунологические показатели связаны с защитной эффективностью препарата и как долго сохраняется этот эффект.
Технологические сложности различаются в зависимости от платформы. Для живых вакцин критично сохранение заданных свойств штамма, для субъединичных — стабильность и воспроизводимость характеристик антигенов, для векторных и генетических конструкций — контроль соответствующих технологических компонентов и свойств готового продукта.
Дополнительные задачи связаны с масштабированием производства, обеспечением стабильности при хранении и транспортировке, а также подготовкой доказательной базы, необходимой для регистрации. Перспективность отдельной технологии на лабораторном этапе ещё не означает, что она готова к промышленному выпуску и широкому применению.
