Успех первых вакцин от COVID-19 дает надежду в борьбе с ВИЧ и раком

В вакцинах компаний Moderna Inc. и партнерства Pfizer Inc. и BioNTech SE используется генетический материал, который называется информационной РНК (иРНК). Он позволяет превращать собственные клетки тела в фабрики по производству вакцин. Этот подход ранее не применялся за пределами клинических экспериментов, и то, насколько хорошо он сработал с коронавирусом, удивило даже некоторых его самых оптимистичных сторонников.

Одну из вакцин уже применяют в США, остальные наступают ей на пятки, а значит, пандемия коронавирусной инфекции может открыть дорогу к совершенно новой области медицины. «Мы вступаем в век иРНК-терапии, — говорит Деррик Росси, бывший сотрудник Гарвардского университета, специалист по стволовым клеткам, который помогал создавать компанию Moderna в 2010 году. — Это увидел весь мир. Пойдут инвестиции, начнут вкладывать ресурсы».

Пандемия создала идеальные условия для развития новой технологии, и потому ее сторонники с самыми толстыми кошельками, такие как Pfizer, готовы идти на риск больше прежнего. Но достичь результатов удалось лишь потому, что BioNTech и Moderna Inc. до этого годами изучали перспективы информационной РНК в предотвращении инфекций.

Эта технология «обучает» клетки создавать практически любой тип защитных белков, превращая их в крошечные конвейеры, производящие лекарства или вакцины. Главная трудность заключается в том, что молекулы РНК хрупки и должны добраться до клеток до того, как организм их разрушит. В случае с вакциной от коронавируса этого добиваются, используя модифицированную форму иРНК и покрывая ее наночастицами жиров.

Главный исполнительный директор BioNTech Угур Шахин начал изучать эту технологию применительно к раку около двадцати лет назад вместе со своей женой Озлем Тюречи, иммунологом и соосновательницей компании. Шахин говорит, что его команда смогла быстро реализовать проект по COVID-19, используя знания, накопленные в поисках вакцины от рака. Помогла в этом возможность проверить вакцину сразу на большом количестве людей.

По мнению Шахина, в области онкологических заболеваний мы можем рассчитывать на одобрение первых препаратов на основе информационной РНК в течение двух или трех лет. Деррик Росси прогнозирует, что для создания вакцин от практически любых инфекционных заболеваний эту технологию начнут применять в течение одного-двух десятилетий. Ученый все еще владеет акциями Moderna, но в остальном никак не связан с компанией.

Все или ничего

Нет гарантий, что ученые правы. Любое научное начинание может обернуться провалом.

Но помимо рака, компании, изучающие иРНК, такие как Moderna, BioNTech, Translate Bio Inc. и другие, надеются использовать технологию для лечения сердечной недостаточности, муковисцидоза; для создания новых вакцин от гриппа, цитомегаловируса и, пожалуй, самого главного — ВИЧ, который не поддавался разработчикам вакцин четыре десятилетия.

Стефан Бансель, ныне генеральный директор Moderna, вспоминает, что предупреждал свою жену, покидая одну известную диагностическую компанию почти десять лет назад: шансы его нового работодателя на успех — не больше 5 %. Но если у них получится, сказал он тогда, выигрыш будет колоссальным. «Они не превратятся в компанию одного лекарства, — вспоминает он свои слова. — Либо мы проиграем и получим ноль, либо мы выиграем и создадим индустрию».

Относительно быстрый успех технология информационной РНК может дать в сфере улучшения вакцин от сезонного гриппа. Грипп убивает около 650 000 человек каждый год, а существующие вакцины зачастую недостаточно эффективны, так как их производство нужно запускать за шесть месяцев до сезона, опираясь лишь на прогноз медиков о том, какие именно штаммы гриппа предположительно будут циркулировать в будущем.

Если использовать иРНК, производство можно будет запускать позже — и тогда придется меньше гадать. «Если мы сможем подойти к показателям, которые демонстрирует вакцина от коронавируса, это будет значительное усовершенствование», — сказал Маттиас Кромайер, партнер в MIG AG, венчурной компании, давно поддерживающей BioNTech.

И если людям понадобится периодическая повторная иммунизация от COVID-19, прививку от гриппа можно будет объединить с ревакцинацией от коронавируса, чтобы избавиться от всех зимних респираторных вирусов одним махом, считает Бансель из Moderna.

Что еще важнее, информационная РНК может помочь создать вакцины от вирусов, которые не поддаются традиционным подходам. Самая продвинутая программа Moderna после COVID-19 — это вакцина от цитомегаловируса, который способен вызывать патологии развития, если беременная мать передает его плоду. Ученые пытались разработать вакцину от этого вируса на протяжении пятидесяти лет, и Moderna полагает, что технология иРНК способна ускорить процесс. Результаты промежуточных испытаний выглядят многообещающе, а финальная стадия проверки может начаться уже в следующем году.

Интересы большой фармы

Компания также работает над вакцинами от рака вместе с фармпроизводителем Merck & Co. В исследовании, представленном в ноябре, вакцина Moderna в сочетании с прорывным иммуноонкологическим препаратом от Merck — Китрудой — помогла уменьшить опухоли у пяти из десяти пациентов с раком головы и шеи на поздних стадиях.

Помимо Merck, технологией заинтересовались и другие крупные производители от AstraZeneca Plc до Roche Holding AG. Несомненно, технология иРНК станет значительным шагом вперед, считает Северин Шван, директор Roche. Roche — один из крупнейших мировых производителей препаратов от рака, занимается вместе с BioNTech разработкой персонализированных противораковых вакцин. «Перед нами открывается дверь в будущее, — говорит Шван. — Благодаря борьбе с COVID-19 поступили реальные клинические данные, которые это подтверждают. Это убедительная причина для дальнейших инвестиций».

Тем не менее, не считая прививок от COVID-19, почти все лекарства и вакцины на основе иРНК остаются на ранних стадиях испытаний на людях. И хотя нынешний успех может хорошо сказаться на разработке других вакцин от инфекционных заболеваний, последствия для онкологии не столь ясны, так как у рака больше способов защищаться от иммунной системы. «Мы не может просто заявить, что, раз некоторые вакцины с иРНК эффективны, любая иРНК-вакцина будет работать, — говорит Шахин из BioNTech. — При каждом подходе необходимо учитывать различные биологические и медицинские особенности».

Лечение рака

Большая часть исследований BioNTech, не касающихся COVID-19, сосредоточена на раке. Идея заключается не в том, чтобы предотвращать болезнь, а в том, чтобы лечить ее. Компания изучает несколько разных подходов, рассчитывая найти характерные генетические последовательности в опухолях людей и закодировать иРНК так, чтобы она научила иммунные клетки атаковать эти злокачественные новообразования.

Приток средств, ставший возможным благодаря успеху вакцины от коронавируса, позволит немецкой биотехнологической компании продвинуть и свои испытания средств от рака. Одна из вакцин BioNTech от рака привела к заметному результату и в некоторых случаях уменьшила опухоли пациентов с развитыми меланомами в испытании, в котором участвовало 89 человек и материалы которого были опубликованы этим летом. По словам директора, первые данные об эффективности, полученные на основании испытаний на пациентах с раком, должны появиться уже в конце следующего или в начале 2022 года.

BioNTech также работает с Фондом Билла и Мелинды Гейтс над борьбой с ВИЧ, который пока что не поддавался создателям вакцин, потому что вирус способен прятаться внутри клеток. Испытания на людях по этому проекту еще не начаты.

Научная фантастика?

Прогнозы на будущее порой звучат, как научная фантастика. BioNTech только начала исследования, которые должны показать, можно ли использовать иРНК, чтобы перепрограммировать клетки для регенерации. «В будущем ученые, возможно, смогут разрабатывать определенные наночастицы, которые скапливаются в отдельных типах тканей, таких как костная ткань», — говорит Дрю Вайссман, иммунолог Пенсильванского университета, который помогал разрабатывать технологию иРНК, используемую для вакцин как Pfizer, так и Moderna. Это позволит врачам лечить генетические заболевания, такие как серповидноклеточная анемия, простым внутривенным введением целевого препарата иРНК. «Потенциал невероятный, — говорит Вайссман. — Я даже не могу перечислить все те вещи, для которых это потенциально применимо».