Исследовательская работа в сфере создания и производства вакцин №1(119), 2023 год

Полисахаридные конъюгированные вакцины

В основе полисахаридных конъюгированных вакцин лежат полисахариды, «сшитые» с белками-носителями, это укрупняет молекулы полисахаридов. Незрелая детская иммунная система просто не видит отдельные полисахариды, а вот специально подготовленные, укрупнённые молекулы иммунная система очень хорошо распознаёт и вырабатывает защитные антитела.

Все доступные на сегодня полисахаридные конъюгированные вакцины производятся за рубежом, поэтому в целях развития отечественной медицины и импортозамещения было принято решение начать в Санкт-Петербургском НИИ вакцин и сывороток (ФГУП СПбНИИВС ФМБА России) собственные разработки. Специализированная лаборатория и опытно-промышленный участок были за год оснащены новейшим высокотехнологичным оборудованием, а сотрудники получили возможность обучения в международных биотехнологических центрах.

Ещё до создания специализированного подразделения по конъюгированным вакцинам в 2015 году в Институте началась разработка вакцины для профилактики гемофильной инфекции (Hib), вскоре была разработана технология выделения полисахаридов. Продуцент и технологию запатентовали. В 2016 году успешно прошли доклинические исследования, затем ещё два года улучшалась технология. Сейчас Hib-вакцина проходит вторую фазу клинических испытаний. 

Уже имея успешный опыт получения белково-полисахаридных конъюгатов при разработке вакцины для профилактики гемофильной инфекции, в Институте применили его к двум другим проектам: пневмококковой (PCV) и менингококковой (MCV) вакцинам.

Для пневмококковой вакцины определили композиционную модель из 16 конъюгированных полисахаридов. В неё будет входить серотип 15 А, который не входит сегодня ни в одну вакцину в мире, но при этом обладает высокой инвазивностью и антибиотикоустойчивостью.

Для менингококковой вакцины штаммовый состав определён из четырёх рекомендуемых ВОЗ серотипов, также в композицию введён рекомбинантный белковый В-серотип. На долю В-серотипа приходится более 20 % случаев заболевания менингитом в Российской Федерации. Сегодня в мире нет ни одной подобной пятивалентной зарегистрированной вакцины.

В случае успешного завершения испытаний по иммуногенности и безопасности, уже в 2026 году можно будет говорить, что в России появились новые полисахаридные конъюгированные вакцины. Для ФГУП СПбНИИВС ФМБА России регистрация и начало производства этих препаратов откроет новые горизонты развития. Технология полного цикла позволит получить конкурентный на мировом рынке, соответствующий всем российским и международным требованиям продукт. 

Вакцина Конвасэл® для профилактики коронавирусной инфекции 

В марте 2020 года в Институте запущен Центр исследований и разработки (R&D), где началось создание вакцины против коронавируса SARS-CoV-2. В начале разработки были сформированы несколько прототипов вакцины, представляющих собой рекомбинантные белки на основе эпитопов поверхностного S-белка SARS-CoV-2 или на основе N-белка, а также их комбинации, запущены исследования иммуногенности на мышах. В апреле 2020 года ВОЗ включила в список кандидатных вакцин для профилактики COVID-19 первую российскую разработку — кандидатную вакцину ФГУП СПбНИИВС ФМБА России, в декабре того же года получена первая рецептура кандидатного препарата. В марте 2021 года разработана новая технологическая платформа. 

«Мы начали разрабатывать вакцину тогда, когда уже заканчивались предрегистрационные исследования двух первых вакцин — «Спутника» и «ЭпиВакКороны». И пошли исходно по другому пути, для того чтобы нивелировать те возможные изменения, которые возникают в структуре так называемого S, или шипоподобного/шипообразного, белка — наружного белка вируса SARS-CoV-2. Перед нами стояла задача: найти такие белковые структуры, которые, с одной стороны, являются консервативными и минимально изменчивыми, а с другой стороны — имунногенными, то есть вызывают иммунитет, преимущественно клеточный. Кроме того, эта вакцина должна быть протективной, обладающей серьёзным защитным потенциалом», — отмечала руководитель ФМБА России Вероника Скворцова.

Доклинические исследования завершены в июне 2022 года, продолжительность экспериментальной части обусловлена длительным периодом наблюдения за животными (в течение года). Но уже летом 2021 года была подтверждена специфическая активность кандидатной вакцины, характеризующаяся иммуногенностью и протективным действием, выявлены механизмы формирования клеточного иммунитета, прошла серия экспериментов по защитным свойствам активированных клеток иммунной системы. В июле 2021 года получено разрешение на проведение клинических исследований ½ фазы. В сентябре 2021 года, в рамках мероприятий Года науки и технологий, в ФГУП СПбНИИВС ФМБА России запущен Цех рекомбинантных препаратов, а в январе 2022 года Институт передал в Минздрав России пакет документов для регистрации вакцины второго поколения против COVID-19. Препарат получил название «Конвасэл®».

18 марта 2022 года Санкт-Петербур­гский научно-исследовательский институт вакцин и сывороток ФМБА России получил регистрационное удостоверение на инновационную вакцину против COVID-19 — Конвасэл®.

Вакцинация Конвасэл® приводит к 100 %-й выработке высоких титров специфических антител класса IgG к нуклеокапсидному белку N вируса SARS-CoV-2, специфического клеточного иммунитета, поляризованного по безопасному для человека Th1-профилю. 

Конвасэл® — первая в мире вакцина, основанная на применении компонентов нуклеокапсидного N-белка вируса SARS-CoV-2, что обеспечивает её универсальность, так как N-белок является высококонсервативным, то есть мало отличается у новых штаммов вируса от исходного штамма, выявленного в городе Ухань в Китае. Вакцина Конвасэл® отличается высокой иммуногенностью и защитными свойствами, вне зависимости от мутаций в поверхностных белках вируса, включая шипообразный S-белок; она лишена аллергенности и хорошо переносится человеком. Промышленное производство вакцины Конвасэл® запущено в апреле 2022 года. 

В планах Института предусмотрен трансфер технологии производства вакцины Конвасэл® на производственную площадку в Латинской Америке — «Латиноамериканский институт биотехнологии Мечников» (Республика Никарагуа).

Гриппозные вакцины Флю-М® и Флю-М® Тетра

ФГУП СПбНИИВС ФМБА России также является российским разработчиком и производителем гриппозных вакцин полного цикла. Гриппозное производство Института соответствует российским и международным стандартам качества (GMP ЕАЭС, GMP CECMED). Производственная мощность по трёхвалентной вакцине составляет до 43 млн доз, а по четырёхвалентной вакцине — до 32 млн доз в год. 

В 2014 году во ФГУП СПбНИИВС ФМБА России после реконструкции запущен Цех гриппозных препаратов, построенный в соответствии с международными требованиями, в 2018 году зарегистрирована трёхвалентная вакцина для профилактики гриппа Флю-М®, а в 2021 году — четырёхвалентная вакцина для профилактики гриппа Флю-М® Тетра. В 2021 году Цех реструктуризирован в Иммунобиологический комплекс полного цикла производства.

Вакцины линейки Флю-М® производятся по оригинальной технологии, в том числе обеспечивающей меньшее остаточное содержание куриного белка (овальбумина) в сравнении с российскими и зарубежными аналогами, что жизненно важно для людей с аллергией к этому белку. Это единственные российские гриппозные вакцины, завершающие процедуру преквалификации ВОЗ (получение PQ WHO ожидается в 2023 году), также это первые и единственные российские гриппозные вакцины, прошедшие проверку в двух независимых лабораториях ВОЗ и получившие подтверждение высокого качества и полного соответствия международным требованиям. Вакцины имеют регистрацию в странах СНГ и дальнего зарубежья и поставляются на экспорт. 

Высокая степень очистки вакцины достигается использованием в технологии производства хроматографической очистки, а также двойной очистки вируса гриппа ультрацентрифугированием в градиенте плотности сахарозы, что снижает реактогенность, а также выгодно отличает вакцины линейки Флю-М® от других российских гриппозных вакцин.

Важным является и то, что трёхвалентная вакцина Флю-М® может применяться для пациентов любого возраста от 6 месяцев, в том числе и беременными женщинами. Четырёхвалентную вакцину Флю-М® Тетра — на январь 2023 года — могут применять взрослые пациенты (от 18 лет), клинические исследования с участием детей разных возрастов продолжаются, и к осени 2023 года ожидается разрешение на применение Флю-М® Тетра и среди детского населения Российской Федерации.

Вакцина для профилактики и лечения пыльцевой аллергии

Развитие новых технологий создания препаратов против аллергии является важным направлением ФГБУ «ГНЦ Институт иммунологии» ФМБА России. 

Аллергические заболевания широко распространены и охватывают, по разным данным, более 30 % населения земного шара. Поллиноз (аллергия к пыльце растений) — одно из самых распространённых аллергических заболеваний. В частности, в странах Северной Европы, Америки и России порядка 100 млн человек страдают от берёзового поллиноза. По различным эпидемиологическим данным, более 50 % больных с аллергией к пыльце берёзы имеют не только аллергию к берёзе, но и перекрёстную пищевую аллергию к фруктам, овощам, орехам и семенам растений. Зачастую наблюдается тяжёлое течение пищевой аллергии.

Лечение поллинозов требует решения двух задач. Первая — предотвращение развития аллергической реакции в ответ на причинный аллерген (сенсибилизации). Задача решается с помощью создания аллерген-специ­фических вакцинных препаратов, способных вызывать образование защитных антител, которые приводят к развитию толерантности к аллергену. Вторая направлена на снятие симптоматических проявлений аллергических реакций, купирование обострения. В Институте иммунологии проводятся работы с использованием инновационных технологий по созданию лекарственных средств и вакцинных препаратов, применение которых способствует решению обеих задач.

Совместный проект российских и австрийских учёных, на базе ФГБУ «ГНЦ Институт иммунологии» ФМБА России в рамках Мегагранта под руководством директора Института иммунологии, профессора, члена-корреспондента РАН Мусы Рахимовича Хаитова и ведущего учёного Венского медицинского университета, профессора Рудольфа Валенты, привёл к созданию уникальной молекулярной конструкции, применение которой позволит эффективно предупреждать и лечить не только респираторные симптомы аллергии к пыльце берёзы, но и перекрёстную пищевую аллергию.

В 2021 году был получен патент на изобретение.

Вакцина может использоваться для профилактики и лечения аллергии не только к пыльце берёзы, но и ассоциированной пищевой аллергии. Курс аллерген-специфической рекомбинантной аллерговакциной приводит также к индукции антител, существенно подавляющих IgE-связывание с пищевыми аллергенами персика и сои. По возможностям производства, безопасности и удобству применения молекулярная аллерговакцина превосходит традиционные препараты на основе экстрактов аллергенов.

Разработка таргетированной вакцины против колоректального рака

Одним из вариантов иммунотерапии является технология введения пациенту химически синтезированных неоантигенных пептидов вместе с адъювантом для индукции противоопухолевого иммунного ответа. Данная технология в течение нескольких последних лет разрабатывается специалистами Федерального государственного бюджетного учреждения «Федеральный научно-клинический центр физико-химической медицины имени академика Ю.М. Лопухина» Федерального медико-биологического агентства (ФГБУ ФНКЦ ФХМ им. акад. Ю.М. Лопухина ФМБА России) для терапии колоректального рака. Известно, что противоопухолевая терапия невозможна без участия иммунной системы. Опухолевые клетки вследствие активного соматического мутационного процесса накапливают множество мутаций, которые ведут к изменению в последовательности белков, синтезирующихся в опухоли. Фрагменты таких мутированных белков в составе молекул главного комплекса гистосовместимости (ГКГ) (неоантигены) на поверхности опухолевых клеток делают опухоль узнаваемой для Т-лимфоцитов, которые уничтожают такие опухолевые клоны. Данное свойство иммунной системы открывает перспективы использования различных вариантов иммунотерапии.

По разработанной технологии сначала проводят дизайн опухолевых неоантигенов на основании результатов секвенирования ДНК крови и РНК опухолевого биоматериала пациента и предсказывают их способность связываться с молекулами определённых ГКГ пациента, формируют перечень персонифицированных опухолевых нео­антигенных пептидов с учётом способности неоантигена экспрессироваться в опухолевой клетке, предсказанной силы связывания неоантигенного пептида с конкретными вариантами ГКГ пациента. Проводится химический синтез этих пептидов. Индивидуально подобранную вышеописанным методом вакцинную смесь иммуногенных пептидов вводят пациенту вместе с адъювантом, необходимым для усиления противоопухолевого иммунного ответа.

В ФГБУ ФНКЦ ФХМ ФМБА России полностью проведены доклинические испытания препарата, показана его безопасность и эффективность, в государственном реестре лекарственных средств для медицинского применения зарегистрированы фармацевтические субстанции на основе неоантигенных пептидов (ФС-002296, ФС-002297, ФС-002298, ФС-002299).

Разрабатываемая технология универсальна и позволяет предложить новые методы противораковой терапии для тех пациентов, у которых наблюдается устойчивость к протокольным линиям лечения, а также может быть впоследствии использована для терапии других видов злокачественных опухолей.