В России расшифровали геном коронавируса и готовы производить тесты миллионами

Фото: «Аргументы и факты»

Как сообщают «Вести», молекула ДНК похожа на слово, записанное с помощью четырёх букв А, Г, Т, Ц. Эти «буквы» — строительные блоки молекулы ДНК (нуклеотиды) аденин, гуанин, тимин и цитозин. Расшифровать геном — значит разобрать слово по буквам, выяснить, какой нуклеотид идёт за каким в конкретной молекуле ДНК. Это многое говорит о свойствах носителя ДНК, в данном случае вируса.

Геном SARS-CoV-2 был впервые полностью расшифрован ещё в декабре 2019 года. Однако ученым пришлось повторить эту операцию, поскольку вирусы легко мутируют. Вот и SARS-CoV-2 уже разделился как минимум на два штамма (разновидности). Разные штаммы могут отличаться друг от друга по вирулентности (заразности) и летальности. К тому же вакцины и лекарства, эффективные против одного штамма, могут и не справиться с другим. Вот почему за генетическими изменениями в опасном патогене важно следить, желательно в реальном времени.

На сегодняшний день в базе данных GenBank 98 полных и 75 частично расшифрованных геномов SARS-CoV-2. Однако специалисты из Петербурга впервые расшифровали ДНК вируса, обнаруженного в организме россиянина. Такие данные нужны, чтобы понять, какие штаммы распространяются на территории нашей страны. Это поможет разобраться не только в том, как с ними бороться, но и в том, откуда они к нам приходят.

Учёные уже передали собранную информацию в базу данных EpiCoV GISAID, к которой имеют доступ вирусологи всего мира.

Сегодня тест-систем, определяющих наличие коронавируса, как пряников сладких, не хватает на всех. Пациентов тестируют, когда симптомы заставляют медиков подозревать инфицирование COVID-19. Кроме того, провериться может гражданин, в течение последних двух недель посещавший неблагополучную в этом отношении страну. Всем остальным остаётся надеяться, что патогена в их организме нет. Между тем человек, переносящий инфекцию бессимптомно или в лёгкой форме, может заразить окружающих, сам об этом не зная.

Но ситуацию можно изменить.

Обеспечить Россию ключевым компонентом для быстрых тестов на COVID-19

Так, развернуть производство ключевого компонента тест-систем, чтобы обеспечить если и не всех желающих, то значительную их часть, готовы химики МГУ имени М.В. Ломоносова, сообщает пресс-служба вуза.

Тест-системы на разные вирусы устроены почти одинаково. Друг от друга они отличаются так называемыми праймерами. Это короткие фрагменты ДНК, которые «прилипают» к ДНК целевого патогена за счёт комплементарности, оставаясь при этом равнодушными к любой другой ДНК. Тест-система похожа на руку, держащую ключ от замка. Достаточно заменить ключ (праймер), и с её помощью можно будет открывать другие замки (распознавать другие вирусы).

Именно изготовление праймеров, нацеленных на SARS-CoV-2, готовы наладить специалисты из Московского университета. Как отмечают в вузе, производство может быть развёрнуто буквально за неделю. При этом в России уже выпускаются в достаточном количестве универсальные тест-системы («руки без ключа»), которым не хватает лишь нужных праймеров. Химики МГУ обещают, что их продукт в сочетании со стандартными компонентами даст миллионы тестов, готовых к выявлению SARS-CoV-2.

Фото: «Вести»

Как рассказали декан химического факультета МГУ член-корреспондент РАН Степан Калмыков и профессор кафедры химии природных соединений МГУ Алексей Копылов, ДНК-олигонуклеотиды являются основой таких тест-систем и их можно легко встроить в уже существующие тест-системы, производимые в России; это покроет потребности создаваемых в стране диагностических центров миллионами тест-систем.

По словам химиков МГУ, только масштабное производство может обеспечить эффективный контроль качества и стандартизацию выпускаемых партий, что, в свою очередь, позволит снизить количество так называемых ложных сигналов. Кроме того, как показывает международный опыт, потребности в таких тест-системах не исчезают и после эпидемии, поскольку позволяют любому желающему провериться на наличие вируса в течение суток и убедиться, что он не вирусоноситель.

Отмечается, что химический факультет МГУ обладает целым рядом наработок, связанных с диагностикой, разработкой лекарств и вакцин. Есть серьёзные наработки на кафедре органической химии, кафедре медицинской химии, химической энзимологии. На кафедре химии природных соединений МГУ, возглавляемой академиком Ольгой Донцовой, в группе профессора Копылова к.х.н. Елена Завьялова и сотрудники разрабатывают экспресс-тест на вирус гриппа А с помощью аптамеров; международное сотрудничество с участием д.х.н Марии Зверевой открывает способ сверхранней диагностики рака мочевого пузыря.

Вакцины против коронавируса

В марте 2020 года в Вашингтонском научно-исследовательском институте здоровья Kaiser Permanente стартовали клинические испытания вакцины против коронавируса SARS-CoV-2.

Препарат получил название мРНК-1273 (mRNA-1273). Для его производства был использован экспериментальный подход, ускоряющий разработку вакцин.

Как известно, обычные вакцины создаются с использованием мёртвых или ослабленных вирусов-мишеней. Они служат своего рода образцами для иммунной системы, чтобы в случае реального заражения её клетки могли идентифицировать и уничтожить патоген.

Фото: «Вести»

В данном случае вакцина не содержит коронавирус и активирует иммунную систему другим путём. Она даёт команду клеткам производить специфические белки (антитела).

Передаёт послание информационная, или матричная РНК (мРНК). Она естественным образом разрушается в организме человека с течением времени. Но перед этим вакцина должна обеспечить такой же иммунный ответ, какой вызвало бы заражение организма коронавирусом.

Ожидается, что в первой фазе клинических испытаний примут участие 45 добровольцев — три группы по 15 человек в возрасте от 18 до 55 лет. Они получат различные дозы новой вакцины — две инъекции в плечо с перерывом в 28 дней. Наблюдать за участниками будут в течение 14 месяцев.

На данный момент вакцина введена уже четырём добровольцам.

Как поясняют специалисты, первая фаза испытаний позволит оценить, как каждый из участников реагирует на лечение (возникает ли иммунный ответ и насколько он мощный) и какие побочные эффекты могут возникнуть в ответ на введение различных доз препарата.

Если безопасность вакцины подтвердится, учёные перейдут ко второй, а затем и к третьей фазе клинических испытаний. Как правило, участников на этих этапах больше, а наблюдения за ними длятся дольше. Исследователи оценивают безопасность и эффективность препарата в долгосрочной перспективе, уточняют дозировки.

Если все три этапа испытаний пройдут успешно, контролирующие органы смогут одобрить широкое применение вакцины. (Но и после этого эксперты, как правило, следят за несколькими тысячами пациентов, чтобы убедиться в безопасности нового препарата и эффективности профилактики.)

Разработчики вакцины мРНК-1273, созданной с рекордной скоростью, надеются, что испытания пройдут успешно и в конечном итоге препарат обезопасит людей от инфекции, которая, напомним, может стать сезонной, как грипп.

Отмечается, что мРНК-вакцины являются новшеством для медицины. Такие препараты ранее разрабатывались для борьбы с другими вирусами, к примеру, вирусом Зика. Также есть надежда на создание универсальной мРНК-вакцины против гриппа. Но ни один из таких препаратов еще не был одобрен к использованию в клинической практике.