Векторные вирусные вакцины. "Спутник-V" - непонятная жижа или прорыв в молекулярной биологии?1

Возможно, будет сложновато. Генетика, как-никак.

Для понимания темы, проверьте, читали ли вы предыдущие посты:

Как образуется иммунный ответ:

Война миров

Война миров часть 2

Антитела. Война миров часть 3

Некоторые типы вакцин:

Приобретённый иммунитет и типы вакцин

Как устроены вирусы:

Вирусы. Война миров часть 4

Векторные вирусные вакцины. "Спутник-V" - непонятная жижа или прорыв в молекулярной биологии? Вакцина, Вакцинация, Спутник V, Коронавирус, Вирус, Научпоп, Здоровье, Длиннопост

Давайте для начала вспомним, что у каждой клетки есть гены - вдруг уже подзабыли. Гены – молекулярный код, в котором прописана вся информация об организме. И гены управляют жизнедеятельностью каждой клетки, "приказывая", какой ей быть и что ей делать.


Теперь освежим в памяти, из чего гены сделаны. Генетический материал представлен длинными молекулами нуклеиновых кислот, которые состоят из множества нуклеотидов. Молекулы РНК состоят из одной цепи полинуклеотидов, ДНК — из двух цепей полинуклеотидов, связанных между собой.

Векторные вирусные вакцины. "Спутник-V" - непонятная жижа или прорыв в молекулярной биологии? Вакцина, Вакцинация, Спутник V, Коронавирус, Вирус, Научпоп, Здоровье, Длиннопост

Почти у всех организмов гены существуют в виде ДНК, у вирусов бывает РНК. Но это, кстати, не значит, что в наших клетках используется исключительно ДНК и не используется РНК. РНК – это «вспомогательные» молекулы-посредники между геномом и клеткой. Например, чтобы не трогать почём зря длиннющие и неудобные ДНК-гены, на их основе в клетке создаются короткие матричные молекулы РНК – это как болванки-копии, отлитые с определённого кусочка оригинала. Именно с помощью мРНК(матричной) кодируются белки, которые производит клетка. В отличие от ДНК, молекулы РНК присутствуют в клетке в виде множества копий и «живут» сравнительно недолго, распадаясь после выполнения своей функции.


У нас, эукариотов, гены проживают в ядре каждой клетки. И оттуда «командуют» её поведением. И нами самими, немножко:)


Что такое вектор?


Вектор в генной инженерии – это молекула нуклеиновой кислоты(см. выше). Это генетическая ДНК , реже - РНК, которую изменили (рекомбинировали) определённым образом для своих целей. Например, вырезали что-то «ненужное». Или наоборот, вставили «нужное». И эта рекомбинантная ДНК молекула используется генетиками для того, чтобы необходимый отрезок генома(терапевтический ген) попал в целевую клетку. В клетку бактерии. Мыши. Или даже человека. Для того чтобы что??? В этом месте становится многим не по себе. Наверное, после фильмов о вмешательстве в геном, которые ничем хорошим никогда не заканчивались. Но давайте скажем воображению «стоп».

Для чего вообще нужны внедряемые в клетки векторы(если не для того, чтобы делать всех монстрами-мутантами)? Есть такое направление, как генная терапия. Её цель - не создавать новые мутантные формы жизни или жизнеспособные смертельные вирусы, как многие думают (и, кстати, до такого мастерства человечеству еще ой как далеко). Векторы используются в развивающейся генной терапии, чтобы вносить небольшие изменения в геном клеток с целью лечения врождённых генетических заболеваний и коррекций клеточных мутаций.(Генная терапия — общее название для технологий (а также соответствующих лекарств), которые используют изменение генов для достижения нужных медицинских эффектов). Генная терапия, как направление, зародилась ещё в 70х годах, т.е. примерно 50 лет назад. Реальностью генная коррекция клеток с помощью векторов стала в 1980-х годах, когда были разработаны методы получения изолированных генов. Тогда стали обычными переносы генов у мышей и других животных. За десятки лет генные инженеры научились работать с молекулами ДНК и РНК с ювелирной точностью. Они умеют расшифровывать, кодировать, клонировать, удалять ненужные кусочки, безошибочно вставлять именно те части кода, которые нужны. Векторы на основе ретровирусов успешно встраиваются в геномы целевых клеток и таким образом могут исправлять "поломанные" гены так, как это нужно ученым. Генная терапия, несмотря на относительную молодость, уже доказала свою эффективность в борьбе против генетических дефектов. Но внедряются подходы генной терапии в практическую медицину очень медленно, так как тщательнейшим образом проверяются. А также есть многочисленные проблемы с финансированием. Но, не смотря на это, появились уже первые зарегистрированные "генетические" лекарства. Можете почитать о препарате с трудновыговариваемым названием «Золгенсма», например. А вообще, подавляющее большинство препаратов генной терапии пока направлено на больных с онкологическими патологиями.


Но не всегда цель создания вектора, это терапевтическое вмешательство в геном клетки. Часто векторы необходимы, чтобы передать клетке какой-то «приказ», и при этом не трогать, не изменять её геном. Так как молекулы ДНК и РНК управляют поведением любой живой клетки, то внедрение нужного вектора - потрясающий способ откорректировать клеточное поведение так, как это необходимо. Для этих целей обычно используются ДНК вирусов, которые не имеют никаких дел с геномом самой клетки и не встраиваются (не интегрируются) в него.  И это, в частности, аденовирус. И нет, это не значит, что, попав в клетку, гены аденовируса, вопреки расчётам генетиков вдруг "сбесятся", сами встроятся в геном человеческой клетки и… сделают клетку мутантом (а та наплодит еще кучу мутантов, у человека вырастет вторая задница или еще что-то в этом духе). Нет. Совсем, вообще, никак. Просто это так не работает. Хотите знать конкретно почему - велком в молекулярную биологию.


Что самое интересное, генные инженеры, по сути, не выдумывают особо ничего нового, а просто учатся толково использовать природные «биотехнологии» - эволюционные изобретения тех же вирусов и бактерий в своих целях. Например, для «разрезания» молекул ДНК используются ферменты рестриктазы, которые "изобрели" бактерии Escherichia coli. Кому интересно – почитайте про плазмиды, обратную транскриптазу – удивительнейшие эволюционные вещи используют генетики. Натуральные, природные, так сказать:)


Доставка вектора.

Итак, вектор – это молекула ДНК или РНК, скомбинированная так, как нужно для определённых целей, чтобы передать в клетку какой-то приказ или внедрить в её геном какие-то определённые гены.

Дальше что? Теперь надо как-то эту рекомбинантную ДНК доставить в клетку.

Хм…

Как же это сделать? Клетка просто так в себя никого не пустит. Вирусы, вон, миллионы лет совершенствуют орудия обмана и взлома, чтобы в клетку хоть как-то проникнуть, и всё равно это делают с определённым трудом. Да и просто проникнуть - этого мало, надо еще доставить свои гены в нужное место в клетке(она, между прочим огромная!), иначе нуклеиновые кислоты могут попасть в один из «желудков» клетки(лизосому) и просто «перевариться». И столько работы насмарку... Сложностей с доставкой хватает.

Ну а что если не изобретать велосипед, а снова использовать уже готовые хитрости и наработки самих вирусов? Тогда вектор сто процентов попадёт в клетку и сработает как надо! Гениально!

Так мы получаем вирусный вектор. То есть "вирусный" - это по способу доставки в клетку.

Есть и невирусные способы доставки. Например, липидные пузырьки(липидные наночастицы). Но это пока не самый надежный способ, по сравнению с вирусом.


И тут мы подходим непосредственно к вакцине "Гам-КОВИД-Вак", известной также как "Спутник V"


Принцип "изготовления" и действия вирусной векторной вакцины. На примере "Спутник-V"


1. Взяли ДНК  Аденовируса (безобидного сезонного вируса, вызывающего насморк и температуру) и подкорректировали её. А именно: вырезали гены, кодирующие «аппарат сборки» вирионов. То есть вирус попасть в клетку может, начать вырабатывать запчасти для клонов может, а выйти – хренушки. Без куска кода он не в состоянии завершить свою сборку, потому что, бедолага, не знает, КАК это сделать. Ну, убрали эту информацию из его генетического «мозга».


2. Взяли молекулу РНК генома Ковид-19, и вырезали отрезок, который отвечает за создание того самого S-белка (спайковый белок, шип Коронавируса). Почему именно его? Вирусная мембрана коронавирусов содержит четыре структурных компонента: белок шип (S), белок оболочки (E), мембранный белок (M) и белок нуклеокапсида (N) , но именно на S-белок образуются антитела, не только маркирующие патоген, но и обезвреживающие его. Такие антитела «залепляют» шипы Ковидлы и не дают ему проникнуть в клетку. Так вот, этот отрезок РНК «перекодировали» в ДНК. Это называется обратная транскрипция (ничего сложного в этом процессе нет для современной генетики).


3. Отрезок получившейся ДНК вставили в урезанный геном Аденовируса. Получили необходимый вектор.


4. Этот вектор доставляется в клетку прямо в оболочке Аденовируса. Почему в оболочке вируса, а не в липидном пузырьке, как в случае Pfizer/BioNTech? Потому что у оболочки Аденовируса есть эффективный способ проникнуть в клетку – Аденовирус сам миллионы лет "разрабатывал" эту биотехнологию с помощью эволюции. И таким образом он без проблем может доставить изменённую ДНК куда следует, проверенным путём. А вот с доставкой в липидном пузырьке слишком много сложностей и неясностей. Липидные наночастицы нестабильны, а при попадании в клетку часть материала, судя по исследованиям, так и не доходит до нужного места.

"Выбирая между ДНК-, РНК- и вирусными векторами для доставки вакцин, — а мы работаем со всеми типами, — мы выбрали вирусные векторы, потому что они более эффективны. Мы провели массу экспериментов с разными носителями и сравнивали с векторными, и уже на старте было понятно, что это небо и земля." (замдиректора по научной работе Центра им. Гамалеи Минздрава России Денис Логунов).


5. В итоге, "обработанный" Аденовирус без проблем проникает в клетку и сам доставляет ДНК-вектор куда следует. Рекомбинантная ДНК «отдаёт приказы» производить не только белки Аденовируса, но и S-белок Коронавируса заодно. Выйти из клетки «калеченый» аденовирус не может, а клетка, как порядочная,  демонстрирует антигены на своих комплексах гистосовместимости для обнаружения иммунными защитниками. Их, естественно, находят, запускается полноценный иммунный ответ с образованием антител и клетками памяти(читайте все предыдущие посты). От этого, кстати,  у многих и поднимается температура. Все зараженные клетки, естественно, уничтожаются.

Конец.


Да выбрасывайте уже факелы и вилы. Это же, воистину, достойно восхищения:)


Соглашусь, новое - часто подозрительно или страшно - так устроен наш мозг, и это нормально. Особенно, если нас уже напугали - хоть это и было... в кино. Мозг же наивный, он всё, даже кино, бессознательно может за чистую монету принимать, надеюсь, вы знали об этой милой особенности. Но на самом деле, дела в генетике обстоят примерно так:

"Специально проведенные исследования показали, что опасность неконтролируемого распространения рекомбинантных ДНК не так велика, как представлялось ранее. Рекомбинантные ДНК и несущие их бактерии оказались очень неустойчивыми к влияниям окружающей среды, нежизнеспособными в организме человека и животных. Известно, что в природе и без вмешательства человека имеются условия, к-рые обеспечивают активный обмен генетической информацией, это так наз. поток генов. Однако на пути проникновения в организм чужеродной генетической информации природа создала много эффективных барьеров." Это из медицинской энциклопедии еще за 1996 год.


А кто по-прежнему боится стать Человеком-Аденовирусом, покрытым шипами Коронавируса, опасается начать выделять спайковые белки, от которых у девочек(и даже у мальчиков) идут месячные раньше срока -  настоятельно рекомендуется меньше смотреть фильмов, слушать баб Маш, а больше интересоваться наукой и современными научными открытиями. Иначе случится так, как предположил А.В. Марков в своей книге «Рождение сложности»:


«Похоже, наука сама своими достижениями роет себе могилу: ведь чем успешнее деятельность ученых, тем сложнее научная картина мира и тем ниже конкурентоспособность науки на "свободном рынке информационных услуг". В конце концов ученые могут просто вымереть, как динозавры, – и хорошо еще, если своей смертью, а не на кострах инквизиции.»



На фото весёленько раскрашенные вирионы Ковид-19(розовым) на клетке (зеленым). Цвета не натуральные, фото специально окрашено.


Что можно почитать:

"СОВРЕМЕННЫЕ ВАКЦИНЫ И КОРОНАВИРУСНЫЕ ИНФЕКЦИИ"

Ю. А. Беликова, Ю. В. Самсонов, Е. В. Абакушина


"ДНК- и РНК-вакцины: современное состояние, требования к качеству

и особенности проведения доклинических исследований"

А. А. Горяев, М. В. Савкина, Ю. И. Обухов, В. А. Меркулов, Ю. В. Олефир


Для очень глубокого погружения: "НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ. РНК И ДНК. СТРОЕНИЕ ГЕНОВ, ПРИНЦИПЫ ГЕННОЙ ИНЖЕНЕРИИ. БИОСИНТЕЗ"


Пы.Сы. Я честно старался максимально раскрыть тему, отвечая, заодно, на самые частые вопросы из комментариев. Но если всё же непонятки остались(или возникли новые)  - пишите. Я выберу самые популярные (только не дурацкие, типа какую прививку выбрать или как я могу определить что в вакцине) и попробую дать на них простые ответы (если они вообще есть), которые запилю еще в отдельном посте типа вопрос-ответ. Только по медицине не спрашивайте, я не медик, в патофизиологии не смыслю и ничего ответить не смогу.  Про Пфайзер, думаю, и сами уже поймёте, исходя из написанного выше(если всё внимательно прочитали и разобрались в теме).

Вы смотрите срез комментариев. Показать все
34
Автор поста оценил этот комментарий

Теперь для ЛЛ покороче и поподробнее!

раскрыть ветку (68)
раскрыть ветку (51)
10
Автор поста оценил этот комментарий
А Пфайзер?
раскрыть ветку (50)
48
Автор поста оценил этот комментарий

Тоже норм:) Но маленько слабее.

раскрыть ветку (49)
29
Автор поста оценил этот комментарий
Большое тебе лиголенивое спасибо! :)
13
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
А можете немного объяснить, почему центр Гамалеи долгое время не делал никаких вакцин, а тут вдруг выстрелил хорошей вакциной (один из аргументов антипрививочников)?
раскрыть ветку (5)
17
Автор поста оценил этот комментарий

https://www.gamaleya.org/


Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почётного академика Н. Ф. Гамалеи, основанный в 1891 году, является ведущим в своей сфере исследовательским учреждением в мире.
4
Автор поста оценил этот комментарий

Потому что там не только Гамалеи) а ещё ряд контор

раскрыть ветку (1)
12
Автор поста оценил этот комментарий
Шиномонтажка не дорогая есть?
Автор поста оценил этот комментарий
Долго заряжались
1
Автор поста оценил этот комментарий

У меня тоже сомнения, я спутник себе сделал

5
Автор поста оценил этот комментарий

Чтоб утверждать, кто слабее или сильнее, нужно проводить сравнительные исследования, которых никто пока не делал.

раскрыть ветку (1)
4
Автор поста оценил этот комментарий

ну уже можно видеть результаты масштабных исследований эффективности вакцинации. Например Израиль - там почти все вакцинированы и мы видим спад заболеваемости. Мы делаем вывод, что спад произошел потому что вакцинация. В соседней Палестине почти никто не вакцинирован , мы видим такой же спад заболеваемости. Мы делаем вывод, что спад произошел потому что гладиолус.

1
Автор поста оценил этот комментарий
А китайская к какому типу относиться? И почему спутник надо хранить замороженным, а китайскую нет?
раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий

В КНР сейчас приняются три основные вакцины - инактивированные от Sinopharm и Sinovac, векторная от CanSino.

Автор поста оценил этот комментарий

А что насчёт двух других российских вакцин?

ЭпиВак и КовиВак?

1
Автор поста оценил этот комментарий
Я много где читал, что спутник менее эффективен, чем пфайзер?

В целом использование в вакцине двух разных векторов обещает большую эффективность. В случае со "Спутником V" она оценена в 91,6%. Для сравнения, препараты AstraZeneca и Johnson & Johnson, сделанные на основе одного вектора, показывают эффективность в 76% и 85,4% соответственно. Вместе с тем по этому показателю все векторные вакцины отстают от генных мРНК-вакцин: BioNTech/Pfizer (95%) Moderna (94,1%).

1
Автор поста оценил этот комментарий

а ковивак?

раскрыть ветку (16)
11
Автор поста оценил этот комментарий

Было в посте про типы вакцин:)

раскрыть ветку (15)
3
Автор поста оценил этот комментарий

А чего ж за КовиВак так все гоняются? Сам по чистой случайности привит ею, интересно по подробнее. Пост про типы вакцин читал.

раскрыть ветку (14)
4
Автор поста оценил этот комментарий

Бытует мнение, что КовиВак легче переносится, вот и гоняются за ним большинство

раскрыть ветку (7)
4
Автор поста оценил этот комментарий

Реально, знакомая сделала, кроме отека в месте укола ничего.

Я, ещё четыре человека сделали спутник, первые сутки валялись.

раскрыть ветку (5)
7
Автор поста оценил этот комментарий

Я прививался Спутником, первую вообще не заметил, после второй чуть поломило и слабость была. Один вечер. Рука почти не болела.

Сестра привилась Кови-Ваком, три дня температура 38, рука болела очень сильно и дикая слабость.

Так что, всё индивидуально, как мне кажется.

раскрыть ветку (3)
2
Автор поста оценил этот комментарий

Скорее всего.

В теории реакция на спутник объяснима, поскольку антигенов больше

раскрыть ветку (2)
1
Автор поста оценил этот комментарий

у меня после ковивака, в месте укола,  день ощущалась крепатура и на этом все. Осенью ни с того, ни с сего отключился нюх на четыре дня, больше ни каких симптомов

1
Автор поста оценил этот комментарий

Кажется, его просто меньше и поэтому он "элитный". =)

5
Автор поста оценил этот комментарий
Мнение некоторых моих знакомых: аденовирус спутника вырощен на hek293 (если цифры не перепутала), а это клетки абортированного младенца. Почти каннибализм, не православно, не по скрепам. А еще вроде как ковивак - это старый добрый недобитый вирус, он ничего в ДНК не доставляет и никого не стерилизует. А там, где ДНК, точно опасность и непонятно, куда аденовирус встроится и какие изменения внесёт
раскрыть ветку (1)
6
Автор поста оценил этот комментарий

Звучит логично. Для них

2
Автор поста оценил этот комментарий

Там взяли вирус и кастрировали его

Он может зайти а пакости делать не может.

На него вырабатывается иммунитет.

Он вроде как легче переносится.

Автор поста оценил этот комментарий

Говорят, что побочек у него нет. Но и после 50 дней антител нет, а сдать на антитела можно только в спец местах, т.к. обычные тесты не видят антитела на эпивак и ковивак.

раскрыть ветку (2)
1
Автор поста оценил этот комментарий

На эпивак действительно только свои тесты.

На Ковивак тесты показывают малые или отсутствие антител у неболевших непривитых. У переболевших антитела поле Ковивак показывают хороший рост всеми тестами.

1
Автор поста оценил этот комментарий

Это эпивак, который векторовский.

ещё комментарии
21
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Зелёный свет на прививку.

Автор поста оценил этот комментарий

ну я всем сначала показываю secret universe the hidden life of the cell, а после этого можно на пальцах пояснить то, что написал тут ТС, т.е.  как работает вакцина =)

Автор поста оценил этот комментарий

Принцип действия всех "векторных" вакцин похож, поэтому здесь рассказано конкретно на примере Спутника: вакцина заражает человека простудой (печально, но что делать), причём простудой не обычной, а "генетически модифицированной" геном шипика-проникателя от Ковида (то есть того самого инструмента, "бура", с помощью которого вирус Ковида попадает в клетки). Так что организм (его иммунная система), болея обычной простудой, параллельно "изучает", как выглядит этот "шип Ковида" (S-белок, о котором говорится в тексте) -- поскольку клетки, заболевшие простудой, при этой своей поломке создают и этот белок заодно с обычными вирусами простуды (в результате лимфоциты, сталкивающиеся с больными клетками, постоянно натыкаются на этот S-белок).


В результате иммунитет человека начинает массово делать антитела к этому "инструменту-вскрывателю" Ковида, к этому S-белку. Дальнейшее понятно: когда Ковид позже попадёт в вакцинированный организм, он просто не пройдёт. Главный его инструмент будет заблокирован сразу. В минусе - только то, что при вакцинации пришлось переболеть искусственно вызванной простудой (ещё и дополнительно ослабленной, подозреваю, хотя в данном тексте о таких подробностях ни слова).

раскрыть ветку (2)
Автор поста оценил этот комментарий

"Простуда" у СпутникаV не простая, а "кастрированная под корень".

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий

Да, я уже вчитался в текст и сообразил, просто поленился писать PS.

ещё комментарии
Вы смотрите срез комментариев. Чтобы написать комментарий, перейдите к общему списку