И опять не о коронавирусе. Оказывается мою презентацию про вакцины от гриппа с форума "Ученые против мифов" выложили уже на ютюб, а мне и не сказали. Если вы читали мои посты в ЖЖ на эту тему, то ничего нового вы там не узнаете, но некоторые почему-то хотели именно видео. Наверно на меня, красивого, посмотреть :) Вот теперь это возможно: https://www.youtube.com/watch?v=Kdewsr96oIY
«Мы ведем самолет вслепую». Говорим о вакцине от ВИЧ
Если кому интересно не только про коронавирус, это интервью про разработку ВИЧ вакцин.
Где-то в комментах дали ссылку на вот эту довольно интересную статью:
Structural basis for translational shutdown and immune evasion by the Nsp1 protein of SARS-CoV-2

По меркам РНК вирусов, геномы коронавирусов довольно большие - 30К нуклеотидов, что позволяет им кодировать довольно большое количество белков. Один из этих белков NSP1 значительно варьирует по последовательности и по размерам, но имеет одинаковое свойство, а именно - блокирует в зараженных клетках трансляцию.

Вкратце напомню: наши гены закодированы в ДНК, которая находится в ядре, с ДНК снимаются копии РНК, РНК идет в цитоплазм, где рибосомы транслируют РНК и по ним синтезируют белки, которые собственно и отвечают за практически все строение и функции клеток.

Зачем коронавирусам блокировать трансляцию, ведь клетка от такого блока довольно быстро умрет? Точно не известно, но одна из теорий заключается в следующем. В клетках существуют сенсорные механизмы, которые по разным признакам детектируют появление в ней вируса, и в ответ запускают производство интерферона. Интерферон это сигнальная молекула и он действует как на саму зараженную клетку, так и на все другие клетки поблизости и запускает огромное количество самых разных антивирусных механизмов. Однако большинство этих механизмов не активируются моментально а требуют экспрессии генов, кодирующих соответствующие белки. Я точно не помню, но что-то вроде 10 процентов всех наших генов это гены, которые активируются в ответ на интерферон и производят белки отвечающие за антивирусные системы. Отсюда ответ очевиден - нет трансляции, нет и антивирусных белков, и коронавирус может делать в клетке что хочет.

ОК, теперь собственно к статье. На самом деле самое интересное я уже рассказал, в статье уже собственно детали, в которые я вдаваться не буду, покажу лишь самую интересную картинку из нее.

Авторы добавляют Nsp1 к части рибосомы с которой он связывается (это показано в предыдущих экспериментах, которые я пропустил) и используют криоэлектронную микрофотографию чтобы определить структуру получающегося комплекса. Это довольно крутой метод, разработанный в последние лет 10, который позволяет собирая информацию с тысяч фотографий (с довольно низким разрешением) получать детали молекулярной структуры с разрешением до атома. И вот что они видят:



Про Nsp1 известно, что он состоит из большой глобулярной части от которой тянется гибкий "хвостик" с небольшой "кисточкой" на хвосте, состоящей из двух спиралей. И вот на этой структуре видно что у канал рибосомы, в который обычно заходит РНК, физически "заткнут" этой "кисточкой" белка Nsp1, что не дает туда войти РНК и таким образом блокирует трансляцию. Остальную часть Nsp1 разглядеть не удается, видимо потому что гибкий "хвост" дает возможность основной части белка болтаться как попало (т.е. она не находится в какой-то конкретной позиции, которую можно было бы определить) но вот эта кисточка там сидит очень уверенно и авторы потом даже определяют какие конкретные ее аминокислоты взаимодействуют с аминокислотами в канале.

Некоторые (особо умные) читатели уже наверно сообразили что у этого вирусного механизма борьбы с иммунным ответом есть одна большая проблема - вирусу для репликации и производства новых вирусных частиц тоже нужны белки, а значит и трансляция. Но у вируса похоже все "продумано" - каким то образом его собственная РНК обходит этот блок, видимо что-то вынимает хвост Nsp1 из рибосомы, и позволяет синтез вирусных белков. Но вот каким - никто пока не знает.
После разных странных новостей о российской коронавирусной вакцине сделанной в центре имени Гамалеи, интересно было прочитать вполне адекватное интервью с ее разработчиком, Денисом Логуновым.

Вакцина основана на двух аденовирусах, первая доза насколько я понял - Ad5 (как у китайской компании CanSino), вторая - Ad26 (как у J&J). Эти вакцины (для других вирусов) основанные на этих векторах ранее тестировали на животных. А теперь встроили в них белок S от коронавируса. Говорит, что эту тестировали на мышах, двух видах обезьян, хомяках, крысах, и кроликах (немного даже странно, что так много разных животных). Данных я не видел.

Судя по интервью он занимался доклинической разработкой, но похоже почти не вовлечен в клинические испытания этой вакцины: "разработчик, он же спонсор, отдает вакцину клинической базе [где проводится исследование] и дальше все будет делать она. Нас не будут ни о чем спрашивать." Это довольно странно по американским меркам, тут конечно тоже клиникой занимаются отдельные специалисты, но разработчики всегда активно участвуют в процессе.

Говорит, что у добровольцев будут тестировать стандартный набор иммунных ответов - связывающиеся и нейтрализующие антитела, Т клеточный иммунитет, и все будет опубликовано, в том числе и в зарубежных журналах. Но пока я не видел никаких результатов вообще (о животных тоже, кстати), ни о безопасности, ни об иммунитете, даже в виде пресс-релиза, поэтому совершенно непонятно что они там получили. Потому комментировать невозможно.

Относительно ожидаемой регистрации в августе-сентябре - то ли он сам не понимает, то ли не может как следует объяснить, то ли в России процесс как-то сильно отличается от того, как это делают здесь, но вот два релевантных параграфа из которых я мало что понял:
Что значит «на ограниченных условиях»? Это значит, что если мы не повторим [результаты] на большой выборке, то регистрация закончится. Поэтому обязательно будет еще расширенное исследование (третья фаза, как это принято в международной классификации) и все наблюдения за добровольцами (и этими 76-ю, и теми, что еще только будут участвовать) будут проводиться не 42 дня — они будут проводиться полгода. И только тогда, когда это произойдет, когда будет доказана эффективность и безопасность, мы получим постоянное регистрационное удостоверение, если экспертный орган решит, что этого достаточно. А сейчас [то, о чем мы говорим] — это только регистрация на «ограниченных условиях», которая позволит выйти, например, на вакцинацию групп риска.
и
Их достаточно для того, чтобы получить регистрацию на «ограниченных условиях» — она, например, не позволяет вакцинировать детей, стариков, но позволит вам сделать исследование на большей выборке. У вас будут группы риска, они получат препарат, который пройдет экспертизу качества в Росздравнадзоре. Затем все равно нужно будет вакцинировать тысячу человек для того, чтобы пройти третью фазу. В этом смысле практически ничего не изменится — кроме того, что появится возможность использовать ее в чуть более широком круге людей, не только у здоровых добровольцев, но и у людей из групп риска.

Непонятно, что он имеет в виду под "группами риска", потому что старики в них почему-то не входят. И с одной стороны, говорит что эта регистрация позволит дальнейшее тестирование, с другой - что она будет отозвана если результаты тестирования не подтвердятся. То есть я из этого выношу то, что на основании этой регистрации они смогут вакцинировать людей с высоким риском инфекции (например врачей в ковидных отделениях), но не общую популяцию, параллельно сделают более крупное испытание (он говорит о 2 тысячах, что не очень много и скорее всего не позволит сделать выводы об эффективности), и уже после этого вакцина будет доступна всем остальным. Если кто-то лучше понимает о чем идет речь - пишите в комментах.

С тем, что в Англии и США еще не скоро будут вакцинировать тысячу человек он конечно промахнулся :)
Сегодня началось испытание третьей стадии для вакцины от Модерны. В тему - интересная картинка о том, когда будут проходить подобные испытания для некоторых других вакцин, выбранных правительством США:



В каждом испытании будет по 30 тысяч человек. Красным цветом показаны сроки необходимые чтобы набрать (и вакцинировать) такое количество волонтеров. Желтым цветом - прогнозируемый срок наблюдений за ними, два года после вакцинации.

Все эти испытания в Штатах будут проводить централизовано и довольно большую часть стоимости будет оплачивать правительство. Для них будет использована уже налаженная сеть клинических сайтов, изначально созданная для испытания ВИЧ вакцин.

Сигнал об эффективности может появиться намного раньше чем через два года, все зависит от эффективности вакцины. В расписание встроены точки в которых независимая группа будет анализировать цифры инфекций-заболеваний-госпитализаций-смертей (что предусмотрено протоколом) и если в какой-то момент появится надежный сигнал о том что вакцина эффективна, то испытание остановят и перестанут давать плацебо. За уже провакцинированными к тому времени продолжат наблюдать, но на основании этого результата вакцину могут лицензировать. Чем выше эффективность вакцины, тем быстрее появится надежный сигнал.

И наоборот - если вдруг станет очевидно, что вакцина точно не эффективна (или эффективна ниже установленной FDA границы в 50%), то испытание тоже остановят и перестанут давать вакцину.

Слайд взят из недавней презентации Ларри Кори, который возглавляет сеть по тестированию ВИЧ вакцин.
Стоит отметить, что сейчас куча организаций проводят виртуальные конференции по коронавирусам, и к большинству из них совершенно свободный доступ. ISV уже провела две и записи выложила на ютюб: https://www.isvcongress.org/
Когда в марте-апреле позакрывали экономику и ввели обязятельное дистанцирование, у этого были три основные цели.

Во-первых, остановить распространение вируса который в НЙ на тот момент очевидно уже вышел из под контроля, а про другие штаты было непонятно, потому что отсутствовало тестирование. С этой задачей справились довольно успешно, медицинская система в НЙ прошла серьезный стресс, но выдержала. Я никогда не думал, что подобные меры могут совершенно остановить вирус и честно говоря все еще удивлен успехом в Китае и некоторых Европейских странах. С моей точки зрения это была экстренная мера.

Во-вторых, дать время медикам научиться обращаться с больными, может быть даже найти какие-то лекарства. Эта задача тоже более-менее была выполнена. Хоть прямых антивирусных препаратов найдено и не было, но какие-то подходы и лекарства снижающие тяжесть болезни и смертность были найдены. Поэтому в тех штатах где сейчас опять полыхнуло, смертность ниже чем при сравнимых темпах инфекции в НЙ в Апреле-Мае.

И, наконец, эта пауза давала время разработать планы того, как с этим вирусом в ближайшее время жить и, как минимум, собрать ресурсы необходимые для госпиталей, и для организации тестирования. Тут некоторые улучшения есть, но в целом я бы сказал что случился полный провал. Вместо того, чтобы инвестировать в организацию массового тестирования и отслеживания контактов, кучу денег бросили на поддержание фондового рынка. ИМХО, если бы эти же деньги были потрачены на борьбу с вирусом, то экономику поддерживать бы и не пришлось.

Так или иначе, ситуация с тестированием остается аховой. Даже врачи говорят о том, что результаты тестов иногда приходят дней через 10. У старшего сына в компании тестируют всех, но лишь каждые две недели, и результаты тоже последнее время приходят через 8-10 дней. Это 14+10=24 дня, т.е. 4-6 циклов передачи вируса. Когда приходит положительный результат, человек уже переболел, а его контакты за 24 дня отслеживать бесполезно. Толку от такого тестирования - ноль. Оно лишь дает картину о том, какова была ситуация с вирусом 1-2 недели назад, но не предотвращает распространение вируса.

С другой стороны, недавний эпизод TWiV навел на интересную идею, которой я тоже вполне проникся.

Вот тут она изложена вкратце:


Существуют уже разработанные и продающиеся тесты, которые детектируют вирусные белки в слюне. Они стоят примерно доллар и дают результат через 10 минут. Основной их недостаток - низкая чувствительность, т.е. среди образцов которые точно положительны на вирус, они дают положительный результат лишь в 50-70% случаев. Однако есть данные которые указывают на то, что упускают они в основном те образцы, в которых вируса очень мало, а значит эти люди скорее всего не так заразны, как те, которые эти тесты таки детектируют как положительные. Даже если эти данные не совсем верны, мне кажется это принципиально ничего не меняет.

Учитывая простоту и дешевизну этих тестов, их можно использовать каждый день (или хотя бы раз в два дня) для всех людей, которые идут на работу и для детей идущих в школу. Учитывая скорость получения результата, эти тесты будут отлавливать людей которые именно сейчас заражены и скорее всего наиболее заразны. Эти люди будут садиться на карантин и таким образом мы будем изымать из популяции распространителей инфекции. В принципе, даже отслеживание контактов при таком подходе не очень важно - эти контакты сами через 2-3 дня окажутся положительными и самоизолируются до того. Это должно существенно снизить R для вируса в популяции. И при таком тестировании можно открыть школы, университеты, а также разные бизнесы в которых люди должны приходить на работу физически.

Мне кажется это вполне может сработать и будет не так уж сложно или дорого организовать.
Safety and immunogenicity of the ChAdOx1 nCoV-19 vaccine against SARS-CoV-2: a preliminary report of a phase 1/2, single-blind, randomised controlled trial

О вакцине

В Оксфорде давно уже разрабатывают вакцины для самых разных вирусов, но все основанные на аденовирусе шимпанзе. Этот вирус сам по себе не очень патогенен в людях, но исследователи его еще модифицировали таким образом что в нем отсутствует ген для одного из критических белков необходимых для вирусной репликации. Таким образом этот вирус может заразить клетку и доставить в нее свой ДНК геном, но он не размножается в ней и новые вирусные частицы не образует.

ДНК геном вируса попадает в ядро, где клеточные системы делают с него копии РНК, РНК идут в цитоплазм, где по ним производятся белки. В геном этого вируса можно встроить ген кодирующий какой-нибудь другой белок, в данном случае - белок S от коронавируса. Этот белок производится в зараженных клетках и на него возникает иммунный ответ. Таким образом аденовирус шимпанзе используется лишь как эффективный метод доставки нужного нам гена в клетки. Через некоторое время вирусная ДНК в ядре разрушается или иммунный ответ убивает зараженные клетки и организм возвращается в норму, но уже с иммунитетом.

Одна из проблем этого подхода в том, что иммунный ответ возникает не только на коронавирусный белок S, но и на сам аденовирус шимпанзе. Поэтому вторичные инъекции как правило не очень эффективны - иммунная система быстро уничтожает вирус или зараженные им клетки.

Дизайн испытания

Испытание было сдвоенной фазы: Сначала сделали испытание первой стадии на 88 волонтерах и когда стало понятно, что вакцина безопасна, то набрали дополнительную почти тысячу человек и перевели испытание во вторую стадию.

Испытание было рандомизированное - волонтеров случайно определяли либо в группу получающую коронавирусную вакцину, либо в группу получающую в качестве контроля вакцину от менингита. Испытание также было слепое, т.е. исследователи и волонтеры не знали что они получают до окончания испытания.

Всем волонтерам давали по одной дозе вакцины. Небольшой группе (10 человек) дали две дозы с промежутком в 4 недели (распределение в эту группу, понятное дело, не было слепым).

Результаты по безопасности

Подавляющее большинство реакций было довольно стандартными реакциями на вакцины, но надо отметить, что среди получивших коронавирусную вакцину реакций было заметно больше, чем среди получивших вакцину от менингита. Усталось, головная боль, боль в месте инъекции, боль в мышцах.

Среди тех, кто получил две дозы коронавирусной вакцины, после второй инъекции реакций было меньше чем после первой. Если помните в случае с Модерной было прямо наоборот - реакция была хуже после второй дозы.

Результаты по иммунному ответу

Сначала посмотрим на связывающиеся антитела к белку S:


Титры антител. Каждая точка соответствует одному волонтеру, внизу написано сколько волонтеров было протестировано для каждого столбца. Цифры под графиком - дни с момента первой вакцинации.

Левая панель - контрольная группа, получившая вакцину от менингита. Среди волонтеров затесались переболевшие КОВИДом, поэтому у некоторых людей из этой контрольной группы видны титры антител.

Вторая панель - получившие одну дозу вакцины. Опять же видим, что у некоторых в день 0 уже есть антитела - это переболевшие, но в целом уровень антител очень низок до вакцинации. Спустя две недели после первой дозы (день 14) видим что титры стали 10^2-10^3 и за последующие две недели еще немного подросли. Заметьте, что по сравнению с Модерновской вакциной титры примерно в 10 раз ниже. Напрямую сравнивать конечно нельзя, для этого надо было бы чтобы анализ проводила одна и та же лаборатория по одной и той же методике, но разница в 10 раз - довольно существенная и ее вряд ли можно объяснить лабораторными различиями. Так что эта вакцина менее иммунногенна чем Модерновская.

Третья панель - это получившие две дозы вакцины. Через две недели после второй дозы (день 42), титры немного выросли и стали уже надежно в районе 10^3. Опять же сравним с Модерновской где титры после второй дозы были около 10^5, т.е. разница стала примерно в 100 раз. Я и Модерновской вакциной был не очень впечатлен, а эта совсем выглядит как-то слабо.

Четвертая панель - титры среди переболевших коронавирусом, для сравнения. Средние титры к сожалению не указаны, но в целом данные совпадают с данными из статьи от Модерны, что только подтверждает мои выводы выше о довольно низком уровне антител вырабатываемом этой вакциной.

Теперь посмотрим на нейтрализующие антитела:



Сложная картинка с кучей разной информации, потому что нейтрализацию они мерили самыми разными способами Сравнивать очень трудно и у меня нет времени копаться в методах, но мне показалось что верхний график наиболее похож на то, как измеряли нейтрализацию в Модерновской статье и поэтому можно хоть и не очень аккуратно но сравнить и опять же увидеть, что если Модерновская давала титры в районе 512 или даже 1024 против живого вируса, то эта вакцина дает 4-16, что вполне согласуется с 100-кратной разницей в уровне связывающихся антител.

Напоследок, ходили слухи что эта вакцина дает неплохой Т клеточный ответ. Если вы забыли, Модерновская вакцина давала неплохой CD4 Т клеточный ответ, который необходим для выработки антител, но совсем не давала CD8 Т клеточного ответа, необходимого чтобы убивать зараженные клетки.
Астра-Зенека сделала нечто странное, они использовали метод, который (насколько я понимаю) не отличает CD4 от CD8, а считает все в кучу. И какой-то они там ответ увидели. Но тот факт, что они не сделали (а скорее всего сделали, но не включили в статью) более детального анализа намекает, что хорошего CD8 ответа они не получили.

Общий вывод
По сравнению с Модерновской вакциной (которую я охарактеризовал как не сногсшибательную), Астразенековская, честно говоря, выглядит существенно хуже. Детально не сравнивал, но похоже у нее больше побочных реакций, а вырабатываемый иммунитет очевидно существенно хуже. Недаром сток компании сегодня немного просел.

Но тут стоит оговориться, что используемые методы измерения иммунного ответа в обоих статьях довольно грубые и более подробный анализ может выявить какие-то особенности Астразенековской вакцины, которые дадут ей преимущества. К тому же, мы еще не знаем, какой именно иммунный ответ ассоциируется с защитой, поэтому возможно все эти сравнения вообще не имеют большого смысла.

Еще очень важно отметить, что это испытание хотя и второй стадии, но в него набрано довольно много человек (500 с вакциной, 500 с плацебо), так что они надеются получить хотя бы какой-то сигнал по собственно предотвращению госпитализаций, болезней, и смертей. Однако, учитывая что в UK регистрируется всего по 600-800 новых случаев в день, возможно что пока они ждут этого результата, быстрее придет результат от большого испытания третьей стадии которое они собираются начать в ближайший месяц-два.

Update:
Вышла также статья про вторую стадию вакцины от КанСино из Китая, сделанной похожим образом на вышеописанную оксфордскую, но используя человеческий аденовирус номер 5. Результаты по иммунному ответу очень похожи на оксфордские - титры связывающихся антител 10^2-10^3 после одной дозы. титр нейтрализующих антител против живого вируса - около 16. Т клеточный ответ тоже измерен общий, без разделения на CD4 и CD8. Им еще мешает то, что если человек ранее болел этим аденовирусом (а таких примерно половина), то вакцина работает раза в два хуже.

Update 2
Ну и до кучи - препринт про вакцину от Пфайзера и БиоНТех из Германии. Как и у Модерны, их вакцина основана на РНК технологии, но вместо целого белка S, они туда встроили довольно исксуственный конструк, чьей целью было показывать иммунной системе самый важный участок белка S, отвечающий за связывание с рецептором на клетке-мишени. Давали две дозы с перерывом в 4 недели. Побочки у них я так понял было больше чем у других вакцин, но не принципиально. Связывающие антитела они мерили странным способом, так что их не сравнить с другими вакцинами, да они и не должны быть сравнимы. Зато нейтрализующие антитела после второй дозы - вполне сравнимые с модерновскими, и лучше оксфордских и китайских. И что особенно круто - они при этом получили еще и CD8 Т клеточный ответ. Хотя толку от него наверно возможно будет не очень много - он нацелен только на тот небольшой кусок вируса, что они использовали в вакцине, а для Т-клеточного ответа чем больше мишеней тем лучше.

В целом, по этим данным я бы эти вакцины пока так отсортировал (от лучшей к худшей): Пфайзер>Модерна>>АстраЗенека>КанСино
Вышла небольшая статья по результатам испытания первой стадии вакцины от компании Модерна.
An mRNA Vaccine against SARS-CoV-2 — Preliminary Report

Сначала вкратце о самой вакцине
Вакцина нацелена на уже обсуждавшийся неоднократно белок оболочки S (см. предыдущие записи). При формировании вирусной частицы этот белок встраивается в липидную оболочку и разрезается на две части, которые однако остаются соединены вместе. Разрезаный белок подобен взведенной пружине, в нем заключается энергия необходимая для сливания вирусной мембраны с мембраной клетки которую вирус заражает. После того как этот белок связывается с рецептором на поверхности клетки, одна его часть отваливается, а вторая меняет свою форму так чтобы слить две мембраны. Поэтому этот белок по своей природе нестабилен, но исследователи научились делать мутации, которые стабилизируют этот белок и не дают ему разваливаться. Именно такой белок используется в вакцине от Модерны, для того чтобы вырабатываемые против него антитела узнавали белок S в той форме в которой он находится на поверхности вирусной частицы.

В наших клетках все белки кодируются в ДНК, которая находится в ядре, с ДНК снимается копия РНК, которая идет в цитоплазм клетки и там используется для синтеза белка. Модерновская вакцина - это РНК кодирующая описанный выше белок S. После введения ее в мышцу, РНК попадает в цитоплазм окружающих клеток и эти клетки какое-то время производят белок S. Этот белок оказывается на поверхности клеток, но не покидает их, потому что в клетках нет остальных белков необходимых для создания вирусной частицы. На этот белок вырабатывается иммунный ответ. РНК долго в клетках не живет, постепенно разрушается. Кроме того, иммунный ответ видит клетки с такой РНК как зараженные вирусом и убивает их. Поэтому через некоторое время вакцина в организме разрушается, а на белок остается иммунный ответ.

Дизайн испытания
Испытание было не слепое, т.е. все знали кто получает какую дозу вакцины. В нем также не использовали плацебо, все волонтеры получали вакцину. Учитывая что технология вакцины основанной на РНК - очень новая, испытание было проведено с очень постепенным увеличением дозы. Волонтеров разбили на три группы, одна получала дозу в 25 микрограмм, другая в 100, и третья в 250. В каждой группе было по 15 человек. Начинали испытание с самой низкой дозы и даже ее давали не всем сразу - сначала небольшой группе, если все в порядке - то еще одной небольшой группе, если все в порядке - то остальным, если все в порядке - то небольшой группе с более высокой дозой, и т.д.

Каждому волонтеру давали две дозы - одну в первый день, и вторую - через 4 недели (29 день).

Волонтеры были в возрасте 18-55 лет. Модерна уже набрала и более пожилых волонтеров (у них иммунный ответ обычно хуже), но результатов по ним еще нет.

Результаты по безопасности
Из 45 человек 42 получили обе дозы. У одного волонтера через 5 дней после первой дозы на ногах появилась сыпь, непонятно было связана ли она с вакцинацией, но вторую дозу решили не давать. Два волонтера просто не смогли вовремя придти на второй визит из-за карантина связанного с тем, что у них было подозрение на КОВИД-19, а результаты (отрицательные) не были еще известны.

Серьезных побочных эффектов не наблюдалось, были стандартные для вакцин, в основном боль или раздражение в месте инъекции. После второй дозы побочных эффектов было существенно больше, но опять же - ничего серьезного. Это в целом согласуется с опытом тестирования РНК и ДНК вакцин на животных и людях - они как правило вполне безобидны и не вызывают серьезных реакций.

Результаты по иммунному ответу - антитела

Все основные результаты приведены вот на этой картинке:



Разберем панель А подробнее, чтобы понять на что следует обращать внимание. Здесь приведены титры антител связывающихся с белком использованным в вакцине. Каждая точка - волонтер, чем выше она находится, тем больше у волонтера связывающихся с белком S антител. Внизу написаны дозы полученные волонтерами, а также дни в которые измерялись титры.

Рассмотрим группу получившую 25 микрограмм вакцины. В первый день, когда им дают первую дозу, у них еще нет антител к белку S, как и следует ожидать. Через 2 недели после инъекции (день 15) мы видим титры 10^3-10^4. Это не очень много и опять же согласуется с опытом РНК и ДНК вакцин - они вызывают не очень сильный иммунный ответ. На 29 день им дают вторую дозу вакцины, титры антител в этот день сравнимы с тем, что были две недели до этого. Через две недели после второй дозы (день 36), титры поднялись примерно в 10 раз, примерно до 10^5. Это очень даже неплохо, но не сногсшибательно - некоторые вакцины дают титры и в 10^6 и в 10^7. Спустя 4 недели после второй дозы титры остались примерно на таком же уровне, может немного пошли вниз, что нормально - титры антител всегда немного падают после начального пика.

Группы с 100 мкг и 250 мкг можете рассмотреть сами. Основной вывод там для меня - титры существенно выше после первой дозы, но примерно такие же после второй, т.е. более высокая доза возможно даст более быструю защиту, но в долгосрочном плане скорее всего большой разницы не будет. Важно конечно посмотреть на то, как долго эти титры продержатся и Модерна собирается из измерять через 3, 6 и 12 месяцев после второй дозы. Возможно что более высокие дозы дадут более долговечный ответ. Пока этих данных нет.

Заметьте, что самый последний столбец справа на панели А - это титры антител у переболевших коронавирусом. К сожалению не указано как эти люди были отобраны, как у них протекала болезнь, и через какой срок после выздоровления были взяты эти образцы. Но в целом мы видим, что вакцина дала сравнимые или даже более высокие титры чем естественная инфекция. С одной стороны это очень хорошо, с другой стороны появившиеся уже исследования антител у переболевших говорят о том, что титры антител у них не очень высокие, так что это довольно низкая планка.

На панели B приведены титры антител для связывания не с целым белком S, а с самой важной его частью, узнающей рецептор на поверхности клетки-мишени. В целом они близки к титрам на панели A, так что ничего особо интересного я тут добавить не могу.

На панели C несколько другие данные. Это не связывание антител с белком, а способность этих антител нейтрализовать вирус. В данном случае - не сам коронавирус, а лентивирус (может даже ВИЧ, я не вникал в детали) несущий на своей поверхности коронавирусный белок S. Как я уже ранее где-то писал, такие вирусы гораздо безопасней живых вирусов, поэтому их часто используют для подобных экспериментов. Подобно результатам со связывающими антителами, результаты по нейтрализации опять же выглядят неплохо с их титрами в районе 128-512, но не сногсшибательными. Опять же - они чуть выше чем у переболевших, что обнадеживает, но планка не велика.

На панели D - нейтрализация собственно коронавируса. Те же комментарии, что и по панели C.

Результаты: Клеточный иммунитет
Недавно вышло несколько статей указывающих на то, что клеточный иммунный ответ может играть важную роль в контроле коронавируса при естественной инфекции. Что у этой вакцины с клеточным ответом? Практически ничего. Они видят ответ с CD4 Т клетками, которые важны для выработки антител, что вполне согласуется с результатами выше (без CD4 Т клеток вряд ли бы они получили такие титры антител), но не видят CD8 Т клеточного ответа (CD8 лимфоциты узнают и убивают зараженные клетки). Это не удивительно - предыдущий опыт с РНК и ДНК вакцинами предсказывал такой результат, они всегда дают довольно слабый CD8 ответ.

Выводы
В целом эта статья подтвердила мои ожидания от Модерновской вакцины. Вполне нормальная безопасность. Неплохие, но не сногсшибательные титры антител, как связывающихся, так и нейтрализующих вирус. Почти никакого клеточного ответа. Достаточно ли этого будет для защиты или хотя бы для смягчения болезни - неизвестно и предсказывать не берусь, но имеются все основания провести испытание на эффективность. Вполне возможно, что этого будет достаточно.

Отдельный важный вопрос о том, насколько долго продержатся эти антитела. Сейчас много шума про падающие титры при естественной инфекции. Мне это несколько странно, потому что иммунологам очень хорошо известно что после выздоровления титры антител падают раз в 10 всегда (иногда и в 100 раз), это так практически со всеми инфекциями (и вакцинами). После этого изначального падения они обычно остаются на полученном уровне довольно долго. Важно чтобы этот стабильный уровень был достаточно высок, чтобы давать защиту, а мы пока не знаем каков этот необходимый для защиты уровень. Так что паниковать несколько рановато, нужны данные.
По следам презентации "Ученые против мифов", я обновил свои старые посты (2016 года) про вакцины от гриппа, немного переписав текст и вставив подходящие слайды.

Производство вакцин от гриппа

Как выбирают штаммы гриппа для вакцин

Эффективность вакцин от гриппа

А в этом посте небольшое введение в грипп.

Темой моей презентации было "Это всего лишь грипп", навеянное многочисленными сравнениями коронавируса именно с гриппом, как с чем-то безопасным. Сравнивать коронавирус с гриппом некорректно по целому ряду причин, но уж если сравнивать, то надо говорить не "это всего лишь грипп", а "это даже хуже чем грипп".

Заболевания и смертность
Посмотрим на статистику по Штатам:



Каждый год гриппом переболевает примерно 20-30 миллионов человек. 2017-18 год был необычно сложным и вызвал 45-50 миллионов симптоматичных инфекций, т.е. около 15% всего населения (по некоторым оценкам бессимптомных инфекций еще примерно столько же). Больше половины просто болеют дома, чуть меньше половины идут к доктору. Около миллиона человек болеют достаточно серьезно чтобы их госпитализировали (в Штатах это крайняя мера, обычно предпочитают лечить амбулаторно). В результате за сезон было около 80 тысяч смертей, что привело к тому, что грипп был на 8 месте как причина смерти в стране, сразу после диабета (смерти по гриппу считаются за сезон, а общая смертность за календарный год, поэтому цифры не сходятся). Подавляющее большинство этих смертей - среди людей >65 лет, но даже если посмотреть на детей <17 лет, то это примерно 1000 смертей.

Стоит отметить, что эта смертность - в популяции которая на 44% вакцинирована, причем больше всего вакцинированы именно группы риска. Без вакцин цифры были бы как минимум в 2 раза больше. Так что грипп вполне серьезная болезнь.

Устройство вируса



Вирус гриппа похож на многие другие вирусы - липидная оболочка из которой торчат белки необходимые для сливания с клетой-мишенью, внутри геном и белки необходимые для его репликации. Геном вируса устроен довольно интересно. Это не одна цельная молекула, а 8 сегментов, каждый из которых кодирует какой-нибудь вирусный белок. Когда новые вирионы собираются в клетке, они должны собрать по одной копии каждого сегмента, иначе инфекционного вируса не выйдет.

Если два вируса гриппа заражают одну клетку, то их геномы перемешиваются и в потомстве будут "гибридные" вирусы несущие некоторые сегменты от одного "родителя", а некоторые - от другого.

Два основных белка на поверхности вируса - это гемагглютинин и нейраминидаза. Именно на них вырабатываются наиболее важные антитела и именно они постоянно меняются для того, чтобы избегать иммунный ответ в популяции.

Систематизация вирусов гриппа

Есть два основных типа вирусов гриппа - А и B. С типом B все проще, поэтому про него вначале - это исключительно человеческий вирус и у него есть две основных линии, Ямагата и Виктория. Зато тип А разделяется на массу подтипов в зависимости от того, какие белки гемагглютинина и нейраминидазы они несут. И тот и другой белок очень разнообразны. Сейчас сезонный грипп вызывается подтипами H1N1 и H3N2.


Филогенетические деревья белков HA и NA. Близкородственные варианты находятся на близлежащих ветвях, чем дальше варианты друг от друга, тем сильнее они отличаются.

Подтипы вируса назваются по тому, к какому семейству относятся их гены HA и NA. Т.е. если у какого-нибудь вируса гемагглютинин из семейства H3, а нейраминидаза N2, то этот вирус относится к подтипу H3N2.

Иногда приходится видеть (особенно разные безграмотные антивакцинаторы к этому склонны), что люди считают, что сочетание H1N1 или H5N1 совершенно однозначно определяет вирус. Поэтому для них звучит странно "новый H5N1 вирус" - какой же он новый, если H5N1 был описан еще 40 лет назад? Между тем H1 или H5 означают лишь принадлежность одного гена в вирусе к определенному подтипу. Внутри подтипа H1 выделяется десяток геногрупп (и время от времени появляются новые). Внутри каждой геногруппы (например 6) выделяются под-геногруппы (6А, 6B, 6C...). Внутри каждой под-геногруппы существует постоянно-меняющееся разнообразие вирусов. Практически каждый штамм уникален и отличается от других штаммов. Различия между штаммами небольшие, между под-группами побольше, между группами еще больше, а между семействами самые большие. В дополнение к этому, помимо генов H и N у гриппа есть еще пять генов, которые в данной классификации даже не упоминаются.

Таким образом вирус вполне может быть H1, но при этом быть совершенно новым вирусом для человека. Именно так случилось в 2009 году, когда появился "свиной грипп". Он был H1N1 как и многие другие вирусы циркулировавшие в популяции человека до этого, но достаточно отличался чтобы на него не было существующего иммунитета. Он вызвал пандемию и полностью вытеснил существовавшие до этого вирусы H1N1, после чего стал сезонным и возвращается не каждый год, но довольно часто.

Дополнительное чтение:

Бонус 1: Думаете у вас грипп?
Бонус 2: Вакцина от гриппа ведет к более тяжелой болезни?
Бодрой струйкой потянулся народ, насколько я понимаю, после любезной рекламы от verola, всем добро пожаловать, ну и небольшое обновление о том, почему последнее время в журнале тишина.

У меня вдруг случился аврал на всех фронтах. Мы переезжаем из НЙ в ДиСи, ребенок бегает без школы и (до вчерашнего дня) без летних лагерей, на работе подаем IND и начинаем клиническое испытание, и поверх всего этого я еще умудрился подписаться на 2-3 внекласных самодеятельности вроде "Ученые против мифов". Поэтому читать про корону я ничего не успеваю, а поэтому и писать не о чем. О всех новостях я слежу только по заголовкам, а о коронавирусе по TWiV.

Я очень надеюсь что примерно через неделю-две бОльшая часть суматохи утрясется и я опять вернусь сюда. Пока же могу только в коментах отвечать на вопросы (не требующие длинного чтения каких-нибудь статей или просмотров длинных видео).
Я завтра буду выступать на этом форуме: Ученые против мифов, буду рассказывать про грипп и вакцины от него.
Обычно это проходит вживую, но в этом году все через интернет.
Регистрация там бесплатная, так что приходите.
Раз за разом продолжают спрашивать про антитело-зависимое усиление инфекции (antibody-dependent enhancement, ADE) для коронавирусных вакцин. Этот довольно редкий, я бы сказал даже сомнительный, и потому ранее известный лишь узкому кругу специалистов феномен, вдруг приобрел популярность в широких народных массах. Настолько, что даже сосед (к биологии не имеющий никакого отношения) прибежал меня расспрашивать про ADE и возможные проблемы с вакциной и буду ли я ей вакцинироваться.

Дальше будет длинно и занудно, и совсем без картинок, поэтому краткое содержание для тех кому лень читать: Исключить вероятность того, что с вакциной будут какие-либо проблемы невозможно, но исходя из имеющихся данных подобные проблемы довольно маловероятны, и даже если они и случатся, то скорее всего будут замечены во время клинических испытаний. Я бы не уделял серьезного внимания всем этим пессимистичным прогнозам пока мы не начнем получать реальные данные из клинических испытаний.

Дальше, как предупреждал, многа букав:

Я когда-то давно писал про ADE, если не читали, то сейчас самое время. Я в этом посте буду исходить из того, что читали.

На тему безопасности коронавирусных вакцин хорошую статью написал Барни Грэм, который во всех этих вещах разбирается куда лучше меня и которому я вполне доверяю:
Rapid COVID-19 vaccine development
Тут будет просто краткий пересказ.

Барни разбирает два синдрома ассоциированных с ухудшением болезни после вакцинации.

Антитело-зависимое усиление
ADE было описано для вируса перитонита кошек FIPV. Это тоже коронавирус, но очень странный - он заражает макрофаги, вызывает хроническую инфекцию, при этом обычно почти безвреден, но иногда вдруг с ним что-то случается (то ли мутация, то ли что еще) и он убивает животное. Если хотите больше про этот вирус узнать, спросите leolion_1, она вам расскажет и ссылок даст. Так вот для FIPV было показано, что вакцинация инактивированным вирусом вызывает ADE если вакцинированных животных заразить FIPV.

Кроме отдаленного генетического родства FIPV с нашими коронавирусами ничего общего не имеет. Для SARS-1 было показано ADE в культуре клеток, но на клетках в которых он вообще размножаться даже как следует не может.

Есть еще упоминавшийся мною в прошлом посте (но почему-то не описываемый Барни) пример с вакциной от лихорадки Денге, которую сдалала компания Sanofi и которую потом быстро сняли с рынка за то, что она увеличивала вероятность осложнений при инфекции. О нем Барни не пишет, но я отмечу, что лихорадка денге это довольно уникальный случай, где ADE описано при естественной инфекции, когда после переболевания одним типом вируса (у денге их четыре), болезнь протекает тяжелее при повторном заражении другим типом вируса. Для коронавирусов (да и для других вирусов) ничего подобного описано не было. И ситуация с вакциной была далеко неоднозначной - усиление наблюдалось лишь в одной возрастной подгруппе детей на определенном сроке после вакцинации и динамика проявления ADE не соответствовала теориям о подлежащем механизме ADE. Подробности интересны наверно только специалистам, но вот неплохая статья на эту тему.

В целом, очень сомнительно исходя даже из суммы таких фактов предполагать что ADE будет наблюдаться для SARS-2. Конечно исключить это невозможно, но на мой взгляд это чрезвычайно маловероятно.

Ассоциированное с вакциной усиление респираторной болезни (VAERD)
Это феномен был описан для респираторно-синцитиального вируса (RSV). В 60-х годах тестировали вакцину для этого вируса, что интересно - подобно случаю с FIPV тоже основанную на инактивированном вирусе.

Вакцина вызывала большое количество антител к RSV, но антитела эти были просто связывающиеся с вирусом, но не нейтрализующие его. Вирус продолжал размножаться, а облепленные антителами вирусные частицы вызывали чрезмерную активацию системы комплемента и блокирование дыхательных путей. Похожий феномен наблюдался также в одном исследовании макак на которых тестировали вакцину от кори тоже созданную на инактивированном вирусе.

Было также замечено, что вакцина от RSV иногда вела к иммунному ответу который в основном ориентирован на внеклеточных паразитов, а также ведет к аллергическому воспалению при инфекции вирусом. Подобный эффект наблюдался не только в людях, но и в экспериментах на животных, в том числе с вакцинами для SARS-1. Что интересно, как правило он наблюдался опять же именно с вакцинами которые были сделаны из инактивированного вируса. Но с экспериментами в животных там все не так просто, потому что подобные реакции можно получить и вообще без вируса - это может быть артефактом того, как выращивают вирус в клеточных линиях для этих экспериментов.

Стоит также отметить, что существует масса вполне безопасных и эффективных вакцин основанных на инактивированном вирусе, и VAERD это скорее исключение из правила, а не указание на какую-то системную проблему с подобными вакцинами. То есть опять же - исключить такой эффект для коронавирусных вакцин невозможно, но он не очень вероятен.

Собственно в заключение Барни подчеркивает что в ситуации пандемии важно разработать вакцину быстро, но нужно не забывать уделять внимание животным моделям, а также не пропускать ранние стадии клинических испытаний с подробным анализом иммунного ответа вызываемым вакциной.
Московская компания Visual Science сделала модель частицы коронавируса SARS-CoV-2. Они ранее делали также модели вирусов гриппа, папилломы, зики. Эти модели - не просто красивые произведения искусства, Visual Science работает со специалистами в каждой области, так чтобы их модели как можно аккуратней отображали последние научные исследования о структуре вирусов. Я с ними работал над моделью ВИЧ, которая получила первое место за лучшую научную иллюстрацию в 2010 году от журнала Science. И модель SARS-2 не исключение, в ее основе - научные публикации и советы специалистов.

Приведу несколько картинок с небольшими комментариями. Картинки уменьшены, чтобы не разрывать френд-ленту, но если вы их откроете в отдельном окне, то увидите во всю полноразмерную красоту.



Вирус целиком, поверхность утыкана примерно 90 копиями уже известного всем белка S, которые случайным образом распределены по поверхности. На тех белках на которые мы смотрим сверху видна тримерная структура белка. Сбоку кусок мемраны убран, так что мы видим находящуюся внутри РНК, которая вся покрыта белком нуклеокапсида (поэтому РНК собственно и не видно).



Белок S в приближенном виде.



Тут с белком S связалось антитело, которое блокирует его связывание с рецептором на поверхности клетки и таким образом нейтрализует вирус.

Помимо картинок, есть еще и видео:



Инстаграм Visual Science
Spike mutation pipeline reveals the emergence of a more transmissible form of SARS-CoV-2

Сразу скажу, я предвзято подхожу к этой статье. Основные ее авторы мне хорошо знакомы, потому что они давно работают и с ВИЧ, и это одни из самых крутых ученых в нашей области. Поэтому когда я вижу что они утверждают что нашли штамм коронавируса который лучше распространяется чем исходный вирус, то я отношусь к этому утверждению довольно серьезно. Ну и картинки, что уж там ни говори, выглядят убедительно.

Итак, мутация. Во всем уже известном белке S на позиции 614. В исходном вирусе там была аспарагиновая кислота (D), а в мутанте - глицин (G). Соответственно - D614G.

Рассказывать особенно нечего, картинки 2 и 3 говорят сами за себя.





В большинстве мест сначала появляется D614 (оранжевый цвет), но как только попадает G614 (синий), так он начинает доминировать.

Авторы не знают почему он лучше распространяется (хотя предлагают пару теорий). Вообще говоря, они даже не до конца уверены, что именно эта мутация отвечает за ускоренное распространение, а не какие-то ей сопутствующие. Они также не находят особых свидетельств тому, чтобы новый вирус был более патогенен.

Впервые они замечают такой вариант еще в Китае на ранней стадии эпидемии, но почему-то он тогда не распространялся. А распространившийся впервые детектируется в Германии в начале марта. Насколько я понимаю, из этих данных невозможно посчитать насколько более заразен новый вариант.

Интерактивные карты с этими картинками можно найти на сайте LANL: https://cov.lanl.gov/apps/covid-19/map/
Site-specific glycan analysis of the SARS-CoV-2 spike

Я уже писал про белок оболочки S (и продолжение). Это белок, которым вирус собственно "цепляется" за белок ACE2 на поверхности клеток которые он заражает. В процессе формирования новых вирусных частиц в зараженной клетке вирус выходит захватывая с собой кусок клеточной мембраны. Вот иллюстрация этого процесса для ВИЧ, но коронавирус это делает очень похожим образом:


На картинке снизу - клеточное пространство, сверху - "противная наружа", а разделяет их липидная мембрана в которой полно обычных клеточных белков (они тут очень схематично изображены несколькими зеленоватыми червячками), а также вирусных белков оболочки (желтые грибки). Таким образом, внешняя часть вирусной частицы выглядит почти неотличимо от поверхности обычных клеток. Отличает ее лишь присутствие вирусных белков, в том числе и интересного нам белка S на поверхности коронавируса.

Вирусу, естественно, невыгодно отличаться от клеточных мембран, поэтому он эволюционирует так, чтобы сделать свой белок S менее заметным для антител. Один из способов это делать - это иметь на белке сайты гликозилирования. Большая часть белков на поверхности клеток несет на себе так называемые гликаны. Это такие поли-сахара, которые одним сахаром присоединяются к белку, а потом разветвляются как кусты или деревья.

Вот пример:


Тут показаны два гликана, у обоих справа схематично изображено место присоединения гликана к белку - аминокислота аспарагин, а влево уходят сами гликаны. Каждый кружочек или квадратик это разный сахар, причем тут показаны всего два вида гликанов, но вообще они бывают очень и очень разные с разными сахарами и разными структурами.

Что важно, несмотря на то, что гликаны бывают очень разные, все они начинают свою жизнь как гликан показанный на картинке справа - он почти целиком состоит из маннозы и поэтому называется олигоманнозным. Специальные ферменты в клетке постепенно обрезают эту маннозу, а другие довешивают разные сахара и когда белок готов к переносу на поверхность клетки, его гликаны выглядят так как на картинке слева. Их называют сложными.

К чему я все это рассказываю. Вирусы тоже обвешивают свои белки оболочки подобными гликанами, так что для антител они во-первых, выглядят "своими", а во-вторых, даже если иммунная система их распознает как чужеродные, то на них очень трудно вырабатывать антитела. Таким образом вирусы защищаются гликанами от иммунного ответа.

Собственно из статьи я хочу привести всего одну картинку:


Это сравнение количества и типа гликанов на белках оболочки от разных вирусов, названия которых написаны внизу. Верхний ряд - это вид на эти белки сверху, как если бы вы взяли вирусную частицу и повернули ее белком оболочки прямо к себе. Видно, что все эти белки оболочки являются тримерами - они состоят из трех идентичных частей соединенных вокруг общей оси симметрии. Нижний ряд - это те же самые белки что и сверху, но теперь мы смотрим на них сбоку и снизу у них "ножка" которой они прикрепляются к вирусной частице. Серые формы - это собственно белки. А фигурки показанные градиентом от белого к зеленому - это собственно гликаны о которых я выше и рассказывал. Чем более зеленый гликан - тем ближе он к начальной форме, к олигоманнозе, а чем белее - тем он более сложный.

Сравним белок S (второй на картинке) с белком Env от ВИЧ (пятый). Видим, что у ВИЧ белок оболочки очень густо покрыт гликанами, к самому белку практически невозможно подобраться за исключением небольших карманов которые вирус использует для связывания с рецептором на поверхности CD4 клетки. Поэтому против ВИЧ очень трудно сделать вакцину - нужны очень необычные антитела которые либо могут проникнуть сквозь этот защитный слой гликанов, либо связаться с ними. Такие антитела у людей образуются, но на их образование обычно уходят годы инфекции.

А вот белок S у коронавируса достаточно открыт. Это довольно хорошие новости, потому что это означает что к нему должно быть довольно легко выработать антитела и у него должно быть много уязвимых мест. Естественно, нет гарантий что в ходе разработки вакцины у коронавируса не обнаружится каких-либо своих способов уходить от иммунного ответа, но это маловероятно. Жизненная стратегия таких вирусов - успеть размножиться и перескочить к следующему хозяину до того как организм успеет среагировать.
Что-то времени совсем нет на серьезное чтение каких-либо статей, поэтому пробегусь по разным темам из прошлых записей. В комментах спрашивайте о чем хотите, можно даже вообще не про коронавирус.

Про ремдесивир: Данные от NIH до сих пор не выложены, а на TWiV обсуждали статью испытания ремдесивира в Китае и звучит так, что испытание в целом вполне качественное, но в нем от ремдесивира пользы вообще никакой обнаружено не было, при этом процентов 7 пациентов бросили принимать лекарство из-за побочных эффектов. Еще я оттуда узнал, что ремдесивир плохо всасывается через желудок, поэтому надо делать внутривенные инъекции. В общем, пока ремдесивир выглядит не очень многообещающе, хотя народ уже кинулся обсуждать за сколько его "по-честному" можно продавать.

Про искуственное происхождение: Автор добавил к тексту пояснение, что дескать SARS-2 мог эволюционировать из RaTG13 в культуре. При этом он ссылается на статью где за 600 поколений (по 3 дня каждое) вирус изменился на 2%. Т.е. еще раз - за 5 лет на 2%. А разница между SARS-2 и RaTG13 - 4%, т.е. нужно 10 лет было его культивировать в клетках. За такое время вирус бы потерял любую способность размножаться в живом организме, это уже фричество натуральное. Еще вот тут обсуждение на эту же тему.

Про тесты на антитела: Чем больше в популяции реально-переболевших, тем меньше проблем с небольшим процентом ложноположительных тестов. Цифры по НЙ вполне совпадают с официальной статистикой. Примерно 12% имеют антитела, т.е 2.4 миллиона. Официальная цифра переболевших - 300 тысяч, т.е. неподтвержденных случаев примерно в 8 раз больше чем подтвержденных, что вполне согласуется с используемыми оценками. Я тоже все цифры умножаю в уме на 5-10. Соответственно и подтвержденная летальность получается - около 0.75% (реальная - выше, см следующий пункт). Так что истории про то, что уже все переболели и вот-вот наступит стадный иммунитет - это бред.

Про сравнение с гриппом - в комментариях тогда было полно людей говоривших, что в официальные цифры умерших от коронавируса записывают всех подряд, поэтому они преувеличены, и что смотреть надо на смертность от всех причин и сравнивать с предыдущими годами, причем не по отдельным регионам, а по всей стране. Ну вот, такие цифры и подошли по Италии, а есть и по многим другим странам, и из них видно что смертность этой весной изрядно превышает историческую. Причем например по Италии реальная летальность оказалась не то что ниже официальной, а выше ее аж в два раза. Т.е. если взять цифры из НЙ - 1.5%.

Про вакцины: Статья про перспективы для вакцины с точки зрения эволюции вируса - вывод "существующее разнообразие проблемой не будет". Но при этом вот эта статья(pdf) смотрела на повторные заражения обычными коронавирусами и у них получается что иммунитета хватает примерно месяцев на 8. Хотя цифры очень маленькие, непонятно насколько им можно доверять. Вот в этом TWiV обсуждение этих результатов с одним из авторов. Это несколько удручает. Из хороших новостей: Якобы множественные случаи повторного заражения SARS-2 в Корее оказались, как я и ожидал, ложноположительными тестами.

Про эволюцию вируса: В той же статье что и пунктом выше также интересный анализ эволюции вируса, который показывает что в существующих последовательностях вируса не видно никакой активно-идущей адаптации вируса к человеку, так что все разговоры про уменьшение или увеличение вирулентности или инфекционности это пока все лишь пустые разговоры. Вирус пока просто стохастически мутирует, что с вирусами случается постоянно.
В связи с новостями о том, что гилеадовский ремдесивир неплохо показал себя в испытаниях начались вопросы о том, что неужели уже готово лекарство и скоро ли его все смогут получить.

Поэтому вот небольшой ликбез о том, на что следует обращать внимание в таких новостях, примерно в порядке важности, но вообще для полноценного понимания результатов все эти факторы очень важны:

Что измеряют - эффект лекарства измеряется не простым "вылечило-не вылечило". Измерять могут самые разные вещи: процент умерших, вероятность применения ИВЛ, вероятность вторичной инфекции, и т.д. Важно также смотреть - измеряется прямой эффект на здоровье или какой-то маркер. Например, если измеряется количество вируса в крови и видно что лекарство его снижает, то это вовсе не значит, что лекарство будет обязательно иметь пользу для выздоровления. Важно также смотреть на то, в какой момент измеряют. Например, теоретически может быть такое, что через две недели после начала лечения разница большая, а через месяц - группы на плацебо и на лекарстве выглядят идентично. Или наобортот - сначала идентично, а разница видна позже. Иногда составляют некую шкалу в которой баллами оцениваются разные аспекты состояния пациента и смотрят на улучшение по количеству баллов. В общем, интерпретация результата далеко не всегда очевидна, надо внимательно читать о чем идет речь. В случае ремдисивира смотрели на то как быстро выписывали пациентов. (См. примечание внизу). Помимо основного результата, по которому собственно компания собирается оценивать эффективность и получать разрешение на продажу от FDA, зачастую измеряются и множество вторичных. Они важны для лучшего понимания того, как работает препарат, а в будущем могут быть переведены и в основные. В этом испытании их было почти 30, и один из критериев - процент умерших.

Величина эффекта - естественно, надо смотреть не просто на измеряемые параметры среди принимавших лекарство, а обязательно сравнивать их с группой плацебо и оценивать насколько велика разница между ними, причем надо смотреть и на проценты и на абсолютные значения. Например, в случае ремдесивира людей на плацебо выписывали из госпиталя в среднем через 15 дней, а на ремдесивире - через 11. В абсолютных значениях разница в 4 дня, в относительных - 30%. В плацебо группе умерли 11.6%, а на ремдесивире - 8.0%.

Размер испытания и стат достоверность - сколько человек было в испытании? Цифры варьировать могут от единиц до десятков, сотен и тысяч. Большой размер испытания это обычно плюс. Но при этом надо иметь в виду, что большое испытание может аккуратно и надежно измерить даже небольшой эффект лекарства, а в маленьком достоверным будет лишь большой эффект. Испытание ремдесивира было среднего размера - примерно по 500 человек в группе. Упомянутая выше разница в смертях при этом не достигла статистической достоверности, т.е. с большой вероятностью могла быть делом случая, хотя вполне возможно что она реальна. Если она реальна, то было бы испытание больше - мы бы с большей уверенностью это могли утверждать, но заметьте, что разница-то сама по себе не очень велика.

Популяция - кого набирали в испытания? Как правило в испытании существуют жесткие правила о том, кто может в нем участвовать чтобы создать группу для ответа на конкретный вопрос. Иногда это могут быть люди с первыми симптомами вируса, а иногда - на границе со смертью. Иногда берут в целом здоровых людей, а иногда с дополнительными проблемами со здоровьем, иногда с конкретными дополнительными проблемами со здоровьем (например с диабетом). Иногда берут до определенного возраста, а иногда - после. Результаты для одной популяции больных могут не распространятся на другие (собственно поэтому их и определяют так жестко - чтобы как можно лучше увидеть эффект). В объявлении от NIH популяция не указана. Можно пойти на ClinicalTrials.gov и там сделать поиск. Видим, что там длинный список критериев, но в общем и целом брали почти всех требующих госпитализации за исключением уже почти выздоровевших. Это не обязательно хорошо. Возможно что лекарство помогало лишь какой-то одной группе пациентов, а другим даже вредило. Для того, чтобы в этом разобраться исследователям надо будет смотреть на подгруппы, но результаты по подгруппам будут менее надежными, особенно если их не планировали заранее.

Примечание: На ClinicalTrials.gov отслеживаются все изменения в описании испытания. И там видно, что сначала эффект лекарства должен был оцениваться по 8-бальной шкале в течение первых 15 дней, и лишь совсем недавно было сделано изменение на "время до выписки". В самом по себе факте изменения ничего плохого нет, именно для этого испытания делают двойными слепыми - чтобы исследователи не могли глядя на уже существующие данные передвигать ворота. В отсутствие этих данных ворота тоже особо двигать не стоит, но может быть множество уважительных причин их таки подвинуть. Вроде бы тут их подвинули потому что стало понятно, что болезнь длится дольше 15 дней, но почему поменяли со шкалы на время до выписки мы не знаем. Я собственно для чего тут это привожу - подчеркнуть важность того, что именно измеряется. По исходным критериям вполне возможно бы оказалось, что ремдесивир не эффективен.

В общем, как это часто бывает - простых ответов у меня для вас нет.
Так уж совпало, что мне под руку недавно попала книжка Awakenings by Oliver Sacks ("Пробуждения" Оливера Сакса). В целом мне книжка не очень понравилась (в отличие от других книг Сакса), но сама история очень впечатляет.

В 1917-18 году в Европе, а потом и по всему миру, появилась новая необычная болезнь, ее называли "сонной болезнью" или "летаргическим энцефалитом", но она не имела ничего общего с гораздо более известной сейчас "сонной болезнью" вызываемой трипаносомами. Причины болезни так и не были выяснены до конца, но подозревалось что она имела инфекционную природу. Вроде бы ее даже удалось воспроизвести в обезьянах введя им экстракты из мозга умерших людей с этой болезнью, но этим экспериментам трудно доверять. Поскольку появление этой болезни во многом совпало с испанкой, были предположения и о том, что это последствия гриппа. 100 лет назад инструментарий для выяснения подобных вещей был еще очень ограничен.

Сразу на всякий случай подчеркну - нет никаких оснований предполагать, что коронавирус вызывает что-либо подобное.

Итак, болезнь. В ее остром проявлении, люди обычно имели все признаки острой вирусной инфекции и при этом впадали в ступор, или продолжительный сон, или кататонию. В некоторых случаях этот ступор наоборот вел к тому, что люди не могли заснуть, даже под действием снотворного. Примерно треть людей с симптомами умирали.

Вспышка болезни наблюдалась примерно 10 лет, последние случаи были задокументированы в 1927 году. Оценивается что за это время примерно 5 миллионов людей переболели этой "сонной болезнью".

Выздоровевшие люди как правило не имели никаких проблем со здоровьем, хотя у некоторых почти сразу наблюдались необычные неврологические последствия сходные с болезнью Паркинсона - неконтролируемя тряска рук, нарушения в ходьбе, речи, ригидность. Но гораздо интереснее то, что у многих людей сначала подобных симптомов не было, но они появлялись годы, а иногда и десятилетия спустя после острой болезни. Как правило они начинались в мягкой форме, но потом прогрессировали. Проявления болезни на этой стадии были очень разнообразными, но в целом попадали в эти две большие категории - потеря каких-либо функций (способности двигаться, говорить, кататонический сон или ступор) и приобретение неконтролируемых проявлений (тремор, закатывание глаз, зевание, выкрики, зацикленность речи или мышления). Одна из пациенток так описывала свое состояние "я не могу ничего начать, но начав - не могу остановиться". Лечению это состояние не поддавалось и больных просто отдавали в специальные приюты (больницами их рука не поднимается назвать) где за ними просто ухаживали, пока они не умирали. Довольно ужасное состояние, учитывая что многие из этих людей сохраняли умственные способности и хотя-бы примерно понимали что с ними происходит и какую жизнь они ведут.

Где-то в конце 60-х (т.е. лет через 30-40 после того как у большинства пациентов проявились симптомы) этих людей (небольшую группу доживших) обнаружил молодой тогда еще Оливер Сакс. После некоторого колебания он решил дать им L-DOPA, лекарство которое тогда начали использовать для лечения больных с синдромом Паркинсона. И оно сработало - люди десятилетиями сидевшие в креслах или лежавшие в кроватях вдруг начинали нормально ходить, двигаться, говорить.

Вот на этом видео вначале (на 30 секунде) показывают больных до L-DOPA, а потом (на 2 минуте) после использования этого препарата:



К сожалению, эффект был недолговечным. Через некоторое время пациенты впадали в другую крайность - они становились супер-возбужденными, маниакальными, и не могли контролировать свое очень активное и дисингибированное поведение. При снижении дозы L-DOPA они опять впадали в летаргию. Иногда два этих состояния чередовались туда-обратно каждые несколько часов. У некоторых пациентов такие эффекты появлялись буквально через несколько дней, у других - через несколько месяцев, но они в итоге они появились практически у всех.

Столкнувшись с такими проблемами, Сакс был вынужден прекратить L-DOPA для большинства пациентов, а некоторые пациенты сами решили бросить лекарство. Всего 2-3 человека (из почти сотни) смогли продолжить принимать лекарство в течение долгого срока. Все остальные вернулись в свое прежнее состояние, многие даже с ухудшившимися симптомами. Некоторые очень быстро умерли, по впечатлению Сакса - от потери желания жить. Если их жизнь до L-DOPA была ужасной, то вот это вынужденное или самостоятельно принятое решение вернуться к нему обратно после короткого "пробуждения" - это просто какие то "Цветы для Элджернона".

Меня особенно впечатлила одна история.

Мальчик переболел в три года и вышел из болезни с неподвижным (не передающим эмоции) лицом, и заторможенной речью и движениями. К 10 годам он почти совсем потерял возможность двигаться и говорить, но по-видимому сохранил большую часть умственных способностей. В 17 лет его отдали в приют для таких пациентов, где он провел следующие 30 лет. В основном он сидел неподвижно в кровати или кресле, по-вечерам его состояние обычно улучшалось и он мог немного шевелить руками и произносить короткие фразы. В такие минуты он часто кричал "Чертова жизнь! Лучше бы я умер!"

Через 10 дней на L-DOPA он начал говорить и немного ходить. Еще через 3 дня он почувствовал себя выздоровевшим (хотя симптомы полностью не прошли), просил выписать его из больницы, требовал секса как компенсации за потерянные годы жизни. Следующие несколько дней его энергия и возбуждение увеличились, он не мог сфокусироваться на одном предмете или мысли, сексуальные желания стали некотролируемыми - он стал бросаться на всех проходящих мимо медсестер, он также стал бесконтрольно есть или просто жевать что попадется под руку. Попытки снизить дозу вели к возвращению летаргии. Через два месяца после начала лечения он был либо в исходном состоянии, либо в гипер-возбужденном, середину получить обычно не удавалось.

Следующие 3 года он провел в таком вот состоянии - болтаясь туда-сюда между двумя мирами, лишь иногда (раз в месяц) достигая баланса. За это время он научился немного читать, начал плавать, и его семья начала иногда брать его из приюта к себе домой. Но он продолжал мучиться своим состоянием и регулярно жаловался: "Что за жизнь? Почему я не умер ребенком? Какой смысл, какая польза от такой жизни?" Через год он умер, причина смерти не была ясна, Сакс считал что от безысходности своего состояния.

По мотивам истории с этими пациентами оказывается было снято кино, так и называющееся "Awakenings" с Робином Уильямсом в роли Оливера Сакса и Робертом Де Ниро в роли одного из пациентов.
Регулярно спрашивают, что бы такое почитать-посмотреть-послушать чтобы понять азы вирусологии или иммунологии. А я и не знаю. Тем более по-русски. Поэтому вопрос к коллективному разуму - кто-нибудь знает о подобных? Кидайте ссылки в комменты.
SARS нерукотворный? Генеалогия уханьского коронавируса

Наконец дошли руки до этого цикла в шести томах. Не скажу что дотошно прочитал все от начала до конца, но зато самые важные части прочитал внимательно несколько раз.

Объем работы проделан огромный и написано захватывающе. Вот серьезно, человеку бы околонаучные триллеры с элементами фантастики писать - я бы читал с огромным удовольствием. Лучше всякого Дэна Брауна или Майкла Крайтона - куча интриги и куда аккуратней с научной точки зрения.

О чем вообще идет речь в этом тексте? Вообще говоря, там практически нет новых фактов, текст лишь умело собирает в кучу массу уже известной информации. Я бы разделил аргументы в нем на два типа: Один это - смотрите, эти ученые постоянно ищут новые вирусы в животных и потом эти вирусы модифицируют, все это неспроста, они вполне могли создать вирус. Я согласен что могли, может для кого-то это и сюрприз, но вообще это никакая не тайна, а исследования которые на мой взгляд как раз очень важны. Поэтому я этот тип аргументов тут даже рассматривать не буду, можете считать это серьезным ограничением моего анализа, дело ваше.

Второй тип аргументов мне кажется гораздо более интересным: Глядя просто на имеющиеся у нас последовательности разных вирусов автор пытается оценить вероятность того, что вирус SARS-2 искуственный или естественный.

Чтобы не было путаницы в терминах, давайте сразу определим несколько возможных сценариев искусственности или естественности происхождения вируса:

Вирус разработали специально как биологическое оружие, поэтому разработчики аккуратно спрятали все следы искусственных модификаций, и потом специально или нечаянно выпустили наружу. Теория эта по определению недоказуемая и неопровергаемая на основании последовательностей. Ее даже не рассматриваем.
Ученые работали с какими-то известными нам вирусами, искуственно их модифицировали, и один из таких модифицированных вирусов умудрился сбежать из лаборатории.
Ученые работали с неизвестными нам вирусами, искуственно их модифицировали, и один из таких модифицированных вирусов умудрился сбежать из лаборатории.
Вирус совершенно естественный и либо убежал из лаборатории, либо сам по себе попал к людям. Поскольку последовательность вируса в этих ситуациях будет идентичная, то рассматриваем их как единую теорию о естественном вирусе.


Известные вирусы
Начнем со втрой теории о том, что вирус создан путем манипуляций с известными нам вирусами. Эту теорию довольно просто отбросить, потому что при сравнении SARS-2 с опубликованными последовательностями видно, что по сравнению даже с самым близкородственным вирусом летучих мышей RaTG13, у него больше тысячи мутаций. Автор предполагает что возможно вирус RaTG13 долго размножали в клеточных культурах (в пробирке) и эти мутации появились таким образом. В этом я кое-что понимаю, сам занимался эволюцией вирусов в культуре и могу сказать, что это довольно дикое предположение. Для того чтобы в вирусе появилось такое количество мутаций, нужно его культивировать годами. Для примера, вот тут в течение года культивировали ВИЧ, один из самых быстро-эволюционирующих вирусов. Сколько там накопилось мутаций? 30! Даже если скорректировать на длину генома (коронавирус в 3 раза длинней), то получится около 100 в год. Т.е. даже если бы SARS-2 мутировал со скоростью ВИЧ, то пришлось бы культивировать его 10 лет чтобы получить такую разницу в геномах. При этом надо понимать, что когда вирус культивируют в пробирке, то он будет приспосабливаться именно к жизни в пробирке и терять свою приспособленность к гораздо боле сложной жизни внутри организма хозяина. Поэтому после многих лет жизни в пробирке на выходе бы скорее всего получился вирус, который в людях размножаться бы не смог. В общем, теорию 2 можно уверенно отбросить.

Неизвестные вирусы
Рассмотрим теорию 3. Поскольку предполагаемые вирусы из которых мог быть собран SARS-2 нам согласно этой теории неизвестны, то места для разных гипотез в любую сторону становится намного больше. Однако если мы предполагаем что ученые специально не пытались спрятать свои манипуляции, то теоретически следы их модификаций могли остаться. Чем более необычные части мы найдем, тем уверенней мы можем сказать, что они искусственного происхождения. Например если мы вдруг обнаружим белок оболочки ВИЧ вместо коронавирусного белка S, то это очень сильный аргумент в пользу искусственности происхождения.

Никаких таких очевидных манипуляций автор после множественных усилий и самых разных анализов не находит. Процитирую окончательный вывод этой статьи.

На всякий случаю, поясню: это НЕ означает, что CoV2 точно был синтезирован в лаборатории. Да, чисто технически, создать такой штамм современному вирусологу не составило бы труда. Но прямых доказательств тому, что кто-либо это сделал, нет. А странные совпадения пока не могут служить даже косвенными доказательствами.

Т.е. beyond reasonable doubt доказательств нет. Но мы тут не в суде присяжных, а просто в интернетах болтаем. Давайте посмотрим какие же странные элементы автор таки нашел в последовательности SARS-2. Я вижу два.

Рекомбинация в районе RBM
В разделе "Панголины" автор пишет про очень необычную организацию белка S в SARS-2. Ближайшим известным родственником SARS-2 является летучемышиный вирус RaTG13. Белок S у SARS-2 тоже очень похож на белок S из RaTG13 (но не идентичен ему), но вот в одном месте, ключевом для функции этого белка, он вдруг становится похож не на летучемышиный вирус, а на вирус из панголинов.

Действительно, вот картинка, всего одна аминокислота отличается у SARS-2 и у панголина:



Автор пишет: ...очень странная должна была произойти рекомбинация — как будто кто-то просто взял кусок RBM из панголиньего штамма и заменил им RBM в RaTG13. А это уже смахивает не на эволюцию, а на, прости Дарвин, Intelligent Design.

Однако для того чтобы более аккуратно оценить родство между панголиновым вирусом и SARS-2, смотреть надо не на аминокислоты, а на кодирующую их нуклеотидную последовательность. Я вот сделал такой анализ:



И тут картина совсем иная! Вместо "всего одной аминокислоты" мы имеем 26 мутаций на небольшом куске из 216 нуклеотидов, т.е. 12% отличий или всего 88% сходство. Поэтому теория об искуственном происхождении вируса SARS-2 должна звучать так: "кто-то взял неизвестный нам вирус летучих мышей и вставил в него кусок из неизвестного нам вируса панголинов". Конечно, такое может быть, но звучит уже куда менее убедительно. Тем более что (насколько я знаю) известный панголиновый вирус всего один (Upd: Или нет, кажется два).

Автор также рассуждает о том, что образование такого вируса естественным образом очень маловероятно. Он пишет: Другой вопрос, где именно летучемышиные и панголиньи вирусы могут друг с другом встречаться для таких оргий — в горных пещерах, “мокрых рынках”, приютах для конфискованных животных, или даже в лабораториях.

Отмечу тут в сторону, что вообще вот этот стиль автора - "я подмигну, а вы сами догадывайтесь" мне в целом не нравится. Ну, то есть, если бы это была художественная литература аля уже упомянутый Дэн Браун, то это было бы нормально, но вот в таком серьезном анализе, лично меня раздражает.

Как автор совершенно верно говорит - коронавирусы рекомбинируют постоянно, но я не уверен, что он понимает масштаб происходящего. Я уже приводил вот эту статью ранее, в ней авторы посмотрели на 45 коронавирусов и нашли в них 105 рекомбинаций, причем в основном имеено в белке S:



И надо также понимать, насколько ограниченны наши знания о распространенности коронавирусов, о заражаемых ими животных, и о том, как быстро они эволюционируют и как часто рекомбинируют. Судя по тому, что все панголины (из которых выделили вирус) умерли от выделенного из них вируса, я бы предположил, что скорее всего это вообще не вирус панголинов, а подцепили они его где-то еще уже после поимки. Кто знает от кого они его подцепили, но для естественного появления SARS-2 вовсе не обязательно предполагать оргии между летучими мышами из Юннаня и панголинами из Гуандуня.

Появление фуринового сайта

Автор обращает внимание на тот факт, что у SARS-2 по сравнению с ближайшим родственником RaTG13 есть вставка четырех аминокислот, которые образуют последовательность распознаваемую протеазой фурин. Интересная разница, особенно учитывая что вообще у семейства бетакоронавирусов в этом месте фуринового сайта нет, а есть он лишь у относительно удаленных коронавирусов.

Я бы сказал, что это достаточно необычный фрагмент чтобы о нем можно было предположить что он искусственный, ну по крайней мере пока не обнаружатся естественные бетакоронавирусы с подобными сайтами. Прямых следов того, что его вставили искусственно нет, но с современными методами модификации геномов я бы никаких таких следов и не ожидал.

Окончательный вывод
Итак, какова наиболее вероятная теория искусственного происхождения SARS-2? Кто-то нашел новый вирус летучих мышей, а также совершенно новый вирус панголинов и никому об этом не сказал. Последний факт мне кажется довольно невероятным, потому что новости о новом панголиновом вирусе были бы легкой и интересной публикацией. Этот кто-то по каким-то причинам сделал химерный вирус из этих двух вирусов, а также вставил в него новый фуриновый сайт. Это вполне вероятно, потому что в области коронавирусов специфичность белка S это одна из наиболее активных тем исследований и вполне можно предположить что кому-нибудь могло бы показаться интересным сделать такую химеру (среди множества других). И потом этот вирус сбежал из лаборатории с самым высшим уровнем безопасности. Что тоже возможно, примеры тому есть, но надо заметить что примеров этих немного, учитывая количество таких лабораторий и все время их существования.

В общем, в сухом остатке - каждый может остаться при своем, потому что описываемые выше вероятности в процентах не посчтитать. Кому нравится теория искусственного происхождения - тот вполне может найти во всем этом подтверждение своим убеждениям. Кто считает, что вирус естественный - тоже имеет факты в пользу этой теории.
По следам наших публикаций: Для тех кто не читал комментарии к предыдущей записи - очень похоже на то, что этому исследованию можно вообще не верить, в первую очередь из-за серьезных ошибок при обработке результатов, так что авторы не могут с какой-либо долей уверенности заявлять что их результаты это что-либо иное чем ложноположительные результаты тестирования. Большое спасибо всем кто дал ссылки и принимал участие в обсуждении.

Теперь собственно к теме поста:
The COVID-19 vaccine development landscape

Информацию о кандидтных вакцинах в разработке можно найти много где (вот тут есть длинный список), но мне конкретно эта статья попалась на глаза, так что сошлемся на нее. Интерес привлекла таблица 1, где сведены пять вакцин которые уже достигли первой (или даже первой/второй) стадии клинических испытаний. Там все конечно очень интересно с научной точки зрения, но честно говоря, перспективы на успешную разработку довольно сомнительные. Все эти вакцины основаны на принципиально новых подходах, которые не зарекомендовали себя еще ни в одной из существующих вакцин для людей. И из компаний, которые их разрабатывают, ни одна еще не создала ни одной лицензированной вакцины.

Давайте пройдемся по ним:

INO-4800 от компании Inovio, США
Это ДНК вакцина. Вводим ДНК кодирующую белок S вируса. Она попадает в клетку, копируется в РНК, по РНК производится вирусный белок - для иммунной системы это выглядит как инфекция, она вырабатывает ответ на белок S. Хорошая идея, ей уже лет 20 примерно, но за это время ни одну вакцину на этом принципе не сделали. Проблема в том, что ДНК в цитоплазме, а также просто чужеродный белок - это недостаточный сигнал для иммунной системы, она не видит в нем большой опасности и поэтому иммунный ответ получается очень слабый и недолговечный. Приходится прибегать к разным хитростям. В данном случае - не просто вводят ДНК, а еще пускают короткий пульс тока через место инъекции. Этот пульс "пробивает дырки" в клетках облегчая ДНК доступ внутрь, а также вызывая повреждения, которые интерпретируются иммунной системой как опасность и усиливают иммунный ответ. Процедура не из самых приятных, к тому же требующая специального устройства - электропоратора.

mRNA-1273 от компании Moderna, США
У этой вакцины принцип похож на предыдущую, но они минуют ДНК, и сразу вводят РНК. Собственно проблемы такие же как у ДНК - как правило слабый иммунный ответ. Электропоратор тут не используется, вместо этого они заключают РНК в липидную оболочку, получаются этакие пузырьки с РНК внутри, которые сливаются с мембраной клетки и доставляют РНК внутрь. Возможно они также вызывают сигнал опасности, но я так понимаю что компания делает ставку скорее на то, что даже слабого иммунного ответа будет достаточно для защиты от вируса. Еще одна потенциальная проблема с этой вакциной - ее должно быть намного дороже производить, чем ДНК вакцину и вообще технологии по производству таких количеств РНК еще не отработаны. Компания понятно дело утверждает, что все это решаемо, но хотелось бы увидеть на практике.

Ad5-nCoV от компании CanSino Biologicals, Китай
В основе этой вакцины берется аденовирус пятого типа. Этот вирус вызывает простуды по всему миру, но тут он модифицирован так, что вместо его собственного белка оболочки он несет белок S от коронавируса. Когда его нарабатывают, созданный вирус может размножаться в культуре в специальных клетках, но в человеческих клетках он размножаться не может. Иммунная система видит пусть и полуживой, но вирус и вырабатывает на него иммунный ответ, включая и ответ на белок S. По этому же принципу этой компанией была ранее разработана вакцина от Эболы и вроде как ее вот-вот лицензируют в Китае, хотя насколько я понимаю собственно теста на предотвращение инфекции она не прошла (вспышка Эболы кончилась прежде чем вакцину успели протестировать). Из плюсов - вирус этот очень стабильный, его можно высушивать и ему не нужны для хранения холодильники.

LV-SMENP-DC от Shenzhen Geno-Immune Medical Institute, Китай
Эта организация вообще не является компанией, это исследовательский институт основанный и финансируемый Китайским правительством. Соответственно и вакцины (эта и еще одна ниже) у них такие, за которые ни одна фарм-компания не возьмется. Деталей про эту конкретную вакцину я не нашел, но насколько я понимаю они берут кровь у человека, выращивают из нее специальный тип иммунных клеток (DCs), потом модифицируют их специальным образом с помощью лентивируса который несет в себе элементы коронавируса (все это занимает 2-3 недели), добавляют еще чего-то и потом все это обратно вводят тому же самом человеку из которого взяли кровь. Этот подход используется для лечения рака, и там он имеет смысл, но для вакцинации против коронавируса? Я вам 100% гарантирую, что на полках эта вакцина появиться не может.

Pathogen-specific aAPC от Shenzhen Geno-Immune Medical Institute, Китай
Эта вакцина основана на наночастицах, которые должны выполнять роль тех самых DCs из вакцины выше, но их синтезируют искуственно и их можно будет вводить всем людям подряд (а не каждому конкретному человеку как с вакциной выше). Эти частицы несут на себе фрагменты коронавируса а также молекулы стимулирующие ответ в определенных иммунных клетках. Идея интересная, но производство подобной вакцины будет просто кошмаром - сложным и очень дорогим процессом. Так что она тоже представляет исключительно научный интерес.

Чем занимаются фарм-компании с опытом разработки вакцин? GSK и Sanofi идут по классическому пути, разрабатывая субъединичные вакцины, но они отстают, потому что производство белка - это сложный технологический процесс, который надо тщательно контролировать и оптимизировать. Возможно выскочки вроде Inovio и Moderna с новыми модными технологиями их обгонят, а может старички медленно но верно таки придут к финишу первыми. Посмотрим.
Я стараюсь просматривать все комментарии к постам, очень много интересных вопросов и добавлений и дискуссий, но я честно говоря не успеваю следить за всеми. Если я не отвечаю на ваш вопрос, то возможно я просто его не заметил или потерял ветку, не стесняйтесь переспрашивать.

Вот давеча кто-то дал ссылку на очередной интересный препринт:
COVID-19 Antibody Seroprevalence in Santa Clara County, California, а я теперь не могу этот комментарий даже найти чтобы ответить (upd: нашел). Поэтому напишем пост.

В статье протестировали на антитела людей в графстве Santa Clara, CA и обнаружили 2.81% положительных. Для контраста, официальная статистика по графству на те дни тестирования давала 0.06%. Понятно, что в официальной статистике улавливают далеко не всех, но обычно все-таки принято считать, что коэффициент 3-5, ну в худшем случае 10. А тут 47 раз (или даже 80 раз, если брать их верхнюю границу оценки).

Тесты, конечно, могут давать ложноположительные (и ложноотрицательные результаты), плюс надо корректировать на выборку и т.п. Но среди авторов Иоаннидис (да, тот самый) и прочие другие специалисты по статистике, так что не мне их критиковать. Я буду считать, что они все посчитали правильно. Единственное что меня смущает это то, как они выбирали людей для тестирования - они гоняли рекламу в фейсбуке предлагая протестироваться на антитела. Мне кажется тут может быть изрядный перекос в том, кого они тестировали. Люди с симптомами или бывшие в непосредственной близости от людей с симптомами или с подтвержденными случаями мне кажется намного вероятней отвечали бы на подобную рекламу.

Мне также кажется что эти результаты очень трудно вписать в существующую эпидемиологическую картину - они означают намного более эффективное распространение вируса чем наблюдается сейчас. Даже если предположить что огромное количество случаев бессимптомно и не попадает в статистику, кривые роста замеченных случаев должны были быть намного круче. Сейчас очень трудно что-либо сказать об этих результатах, надо бы более масштабные исследования провести и по иным методикам, чтобы посмотреть как согласуются данные.

Но если они таки правы, то это в принципе очень хорошие новости, это означает что вирус куда менее патогенный и смертельный и что возможно стадный иммунитет приобретется намного быстрее чем прогнозируют сейчас.

Теперь на совершенно иную тему:
Народ спрашивает про Люка Монтанье, который в начале 80-х открыл ВИЧ и потом получил за это Нобеля. Люк тут недавно заявил, что считает что вирус сделан в лаборатории и содержит в себе куски ВИЧ. Правильный контекст для этой истории - Монтанье уже много лет считается то ли сошедшим с ума, то ли полностью офричевшимся ученым, с которым никто порядочный за один стол не сядет. У него там ДНК телепортируется, воду заряжает отрицательной энергией и прочий бред.
Также спрашивают про какую-то женщину, которая ведет диагностическую лабораторию в Чехии и которая сделала схожие утверждения в интервью какой-то газете. Если она действительно сделала серьезный анализ, то ей надо было не интервью давать, а выложить результаты своего анализа в интернет чтобы специалисты могли на них посмотреть. Насколько я знаю, ничего подобного она не сделала, так что это просто пустая болтовня, от кого-бы она ни исходила (если уж на то пошло - заведование диагностической лабораторией никак не квалифицирует человека на эволюционный анализ геномов, это совершенно иная экспертиза).
Ultrarapid diagnosis, microscope imaging, genome sequencing, and culture isolation of SARS-CoV-2

Забавная коротенькая статья из группы Дидье Рауля, прославившегося первыми клиническими испытаниями хлорохина во Франции. Ничего особенно нового в смысле науки в ней нет, она просто рассказывает "а вот как мы можем быстро все забацать".

Вся статья по сути дела изложена вот на этой одной картинке:



27 февраля в 8:30 вечера они получили стандартный образец от пациента. Лаборатория на тот момент уже работала круглосуточно на тестирование образцов, поэтому его сразу отправили на ПЦР тест и через 2.5 часа получили положительный результат.

Придя на работу утром 28 января они запустили сканирующий и электронный микроскопы. Обычно образцы специальным образом обрабатывают для такого анализа, но тут они просто зафиксировали глутаральдегидом и сразу стали смотреть. Если среди читателей есть специалисты по микроскопии, то было бы интересно в комментах услышать что они об этом думают. Картинки получились не ахти, но вполне совпадающие с коронавирусами. На правой круглая блямба посередине - это и есть вирус.

Примерно в это же время они начали два других анализа. Первый - это секвинирование генома, которое заняло у них примерно 11 часов включая обработку данных, и в результате они получили примерно 60% генома, и последовательность совпала с SARS-CoV-2. Второй - это выделение вируса в культуре, при котором они образец из пациента добавили к клеткам в которых коронавирус может размножаться. Это самый длинный анализ и ускорить его особо нет возможности, потому что размножение вируса занимает какое-то время (они его немного ускорили центрифугировав клетки, что помогает инфекции, но не более того).

Пока вирус рос, они сделали более тщательное секвинирование получив более аккуратную и более полную последовательность вируса (86% всего генома).

Утром 2 марта они заметили цитопатические эффекты в культуре клеток в которой они выделяли вирус, засунули соответствующие образцы под микроскоп и увидели характерные для коронавирусов вирусные частицы, подтверждающие успешное выделение.

Таким образом за 76 часов (на самом деле 82, ну да простим такое небольшое преувеличение) они полностью прошли цикл от получения образца до подтверждения инфекции, секвинирования вируса и выделения его в культуре.

Зачем такая скорость может понадобиться я честно говоря не знаю :) но все равно впечатляет.
Сразу оговорюсь, что идея подобного сравнение - не моя, увидел в фейсбуке. Но там она была не до конца реализована, поэтому желаемую картинку пришлось делать самому. Также оговорюсь, что подобное сравнение не является особо научным, любой эпидемиолог наверняка сможет слету назвать десять причин, почему так делать нельзя. Но мне кажется что с некоторой осторожностью определенные выводы из нее сделать можно.

Итак, идем вот сюда и скачиваем таблицу по гриппу за последние 7 сезонов. Берем данные по смертности за каждую неделю. Это подтвержденные случаи. Поскольку сезон гриппа начинается осенью одного года, а заканчивается весной другого, то принято начинать статистику с 40 недели и заканчивать на 39ой. Потом идем сюда и смотрим оценки полной смертности от гриппа за каждый сезон, они будут намного больше чем подтвержденные смерти - от 4 до 8 раз. Умножаем понедельные данные на полученный коэффициент, чтобы получить "реальную" смертность за каждую неделю. Цифры подтвержденных смертей от КОВИД19 берем из любого из многочисленных источников, например тут. Откладываем все это на одном графике понедельно, получаем:



Или то же самое на логарифмической шкале:



Итак, какие осторожные выводы мы можем тут сделать.

Во-первых, у гриппа сезон на сезон не приходится, но он вполне предсказуемо идет вверх осенью и спускается вниз весной. Не будем преуменьшать его опасности - от него очень много людей умирает, и врачи каждый год уговаривают людей вакцинироваться. Но мы с большой уверенностью можем сказать что даже если не вводить карантин и прочее и прочее, то смертей будет 20-60 тысяч в год. С КОВИД мы не знаем как пошла бы кривая без карантина, но даже с карантином предсказать очень трудно.

Во-вторых, мы видим что рост смертности от КОВИД гораздо круче, чем рост от гриппа. Вирус лучше распространяется (почему - это отдельный вопрос). Все эти дополнительные смерти приходят куда более скучено по времени, чем от гриппа. Собственно это мы и видим по всем очагам эпидемии - госпитали не готовы справляться с таким одновременным притоком пациентов.

В-третьих, мы видим что за последние недели КОВИД переплюнул еженедельную смертность от гриппа даже для таких сложных годов как 2014/15 и 2017/18. И это, я подчеркну, подтвержденные смерти от КОВИД сравниваемые со всеми смертями от гриппа, а реальная смертность от КОВИД наверняка выше.
Эволюция вируса

https://www.gisaid.org/epiflu-applications/next-hcov-19-app/ - сайт на котором собирается информация о секвенированных геномах вируса, она там сразу причем отсортированы в филогенетические деревья. Нажав на стрелочку в верхнем левом углу можно понажимать разные кнопки и поиграть с визуализацией. Чтобы правильно интерпретировать эти данные надо быть специалистом, но в целом основной вывод - пока вирус эволюционирует очень медленно. Но при этом быстрой эволюции пока и не должно ожидаться. Тот же грипп, например, эволюционирует не от хорошей жизни, а потому что большая часть населения приобретает иммунитет к циркулирующему штамму и поэтому ему приходится искать варианты, которые иммунной системой не распознаются. К коронавирусу сейчас популяционного иммунитета нет никакого, вот когда он распространится как следует, тогда будет иметь смысл ожидать возможной эволюции.
Upd: В комментах дали ссылку на сайт команды которая собственно сделала этот инструмент: https://nextstrain.org/ncov/global У них там более свежие данные, а также есть разные отчеты и выводы из них.

Происхождение вируса

Recombination and lineage-specific mutations led to the emergence of SARS-CoV-2 (pdf) - анализ геномов говорит о том, что хотя SARS-2 и является летучемышиным вирусом, его белок S больше всего похож на этот белок из человеческого SARS. Оба вируса получили этот белок неизвестно откуда, но это было довольно давно - лет 10-30 назад. Непонятно, получили ли они его независимо друг от друга, или его получил их общий предок. Авторы предполагают, что переход вируса от летучих мышей к человеку потребовал две стадии - первая это рекомбинация с появлением вируса с этим белком S, а вторая - мутации этого белка. Все это надо принимать с некоторой долей скептицизма, потому что данные довольно шумные и вышеописанное это лишь наиболее вероятная теория в этом шуме.

Распространение вируса

Коронавирус, как известно, распространяется воздушно-капельным путем. Проблема в том, что даже специалистам похоже не полностью понятно, что именно это означает. И даже по поводу уже давно известного гриппа все еще идут споры. Классически микробы разделяли на те, что распространяются воздушно-капельным и воздушно-пылевой. Первые вылетали с большими каплями и оседали на поверхностях в непосредственной близости к человеку, вторые вылетали с маленькими каплями и могли разноситься по-воздуху на большие расстояния. Естественно, граница между ними не может быть резкой. Даже крупные капли не оседают мгновенно. В воздухе крупные капли высыхают и становятся постепенно меньше. Как мы уже обсуждали ранее, вирус может какое-то время выжить и в высушенном состоянии. Разные эксперты очень убедительно аргументируют и про 2 метра, и про передачу через поверхности, и про распространение на большие расстояния. Я попытался залезть в эти дебри и совершенно в них запутался, особенно если пытаться перевести экспериментальные исследования и отдельные анекдоты в реальные риски заражения. Из всего этого я вынес только то, что к идее про "2 метра - безопасное расстояние" надо относиться с осторожностью, и лучше держаться как можно дальше если нет необходимости. Соответственно и маски и очки на всякий случай лучше надевать если идете в людные места. Если кому интересно, вот две ссылки на английском которые мне в целом понравились (обе от одной и той же авторши):

Controversy: Respiratory Protection for Healthcare Workers (обратите внимание, что там 5 страниц)
COMMENTARY: COVID-19 transmission messages should hinge on science

Новости лечения
В подкасте TWiV доктор рассказывал о том, что он видит хорошие результаты при лечении сложных случаев небольшими дозами стероидов в комбинации с ингибиторами IL-6. Они также наблюдают что при кризисе происходят частые тромбы по всему организму, и поэтому антикоагулянты тоже помогают. Они также видят, что переход на ИВЛ ведет к резкому снижению шансов выжить и они пытаются оттягивать это как можно дольше используя разные другие способы подавать кислород. С хлорохином они тоже иногда видят ухудшение. Он также отметил, что сначала в панике доктора кинулись тестировать самые разные лекарства (причем часто все сразу), но что сейчас более-менее "разум вернулся" и идет возврат к идеям доказательной медицины. Он сейчас участвует в коллаборации которая надлежащим образом тестирует эффекты хлорохина и ведет два из трех клинических испытаний этого препарата.

На этой же ноте стоит отметить что призывы к доказательной медицине относятся не только к хлорокину (как подозревают сторонники Трампа). На днях вышло испытание ремдесивира, антивирусного лекарства разрабатываемого компанией Гилеад: Compassionate Use of Remdesivir for Patients with Severe Covid-19 У него точно такие же проблемы как у ранних испытаний хлорохина - вроде бы он помогает, но количество пациентов очень небольшое, исходы очень разные, и нет контрольной группы. Результаты были достаточно обнадеживающие чтобы начать большие правильно-спланированные клинические испытания (таких сейчас аж пять), но слишком рано говорить о том, что всем надо срочно переходить на лечение ремдесивиром. Даже в этом небольшом испытании у значительного количества пациентов наблюдались серьезные побочные эффекты.

Доктор из параграфа выше, кстати, сказал также очень разумную вещь: Исторически мы знаем, что (грубо говоря) из 10 лекарств доходящих до клинических испытаний в результате обычно остается лишь одно. Нет никаких причин считать, что этот результат почему-либо вдруг изменится во время пандемии.