Академик Арег Тотолян рассказал «Стимулу» о различиях в эффективности вакцин от SARS-CoV-2, о причинах роста заболеваемости гриппом и о развитии инфраструктуры возглавляемого им НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера

Директор НИИЭМ имени Пастера Арег Тотолян

Омикрон-штамм COVID-19 разделил мир надвое: одну его часть — Европу и Америку — накрыла новая волна пандемии, а в России, странах СНГ и ряде азиатских стран заболеваемость не выросла. Анализируя причины такой разницы, ученые НИИ эпидемиологии и микробиологии (НИИЭМ) имени Пастера Роспотребнадзора установили взаимосвязь между типами вакцин, применявшихся в разных странах, и наличием/отсутствием там новой волны COVID-19. Как рассказал нам директор НИИЭМ академик Арег Тотолян, испытание «Омикроном» успешно выдержали векторные, пептидные и цельновирионные вакцины, а мРНК-вакцины проявили себя значительно хуже, хотя они и более высокотехнологичны. Мы также поговорили с академиком Тотоляном о причинах роста заболеваемости гриппом — во время пандемии грипп практически не регистрировался — и о планах развития инфраструктуры НИИЭМ.

— Арег Артемович, как удалось установить связь между уровнем заболеваемости COVID-19 в 2022 году и типами вакцин?

— Жизнь поставила перед нами этот вопрос. Если помните, в конце апреля — начале мая 2022 года во многих странах Европы был высокий уровень заболеваемости COVID-19, а у нас тишь да гладь. Естественно, возник вопрос: почему? В «круг подозреваемых» мы включили — больше для порядка — тип вакцин и платформы, на которых они разработаны, а также многие другие факторы — ограничительные меры, размеры стран, плотность населения, активность тестирования.

— Сколько стран попали в поле вашего зрения?

— Мы искали информацию о процентном соотношении вакцин, применяемых в разных странах. В России на тот момент было зарегистрированы три вакцины — «Спутник V», ЭпиВакКорона и «КовиВак». Нам удалось найти информацию, которой можно доверять, по 104 странам.

Далее мы убрали из списка страны с небольшой численностью населения — до полумиллиона. Следующая отсечка — уровень вакцинации. Если где-то было вакцинировано менее 50 процентов населения, мы убирали такую страну из списка. У нас осталось 53 страны, и выборка показала достаточно высокий уровень корреляции между заболеваемостью и несколькими другими показателями.

— Уровень заболеваемости вы брали на момент исследования?

— Нет, кумулятивный (метод суммирования. — «Стимул»). Выделились четыре группы. Первая — мРНК-вакцины, и здесь мы выявили прямо пропорциональную зависимость: чем больше доля таких вакцин, тем выше заболеваемость. В трех других группах — векторные, пептидные и цельновирионные вакцины — мы, наоборот, выявили обратно пропорциональную зависимость: чем выше доля вакцин этих типов, тем ниже заболеваемость в стране.

Дальше для простоты анализа мы отделили группу мРНК-вакцин и не-мРНК и определили коридор по уровню тестирования — сначала от 1000 до 7000 тестов на тысячу человек населения, затем сузили коридор от 1700 до 2500 тестов на тысячу жителей. В России этот показатель составляет 2000 тестов на тысячу населения. Осталось 33, а потом полтора десятка стран. И везде закономерность та же самая.

— Как объясняется такая взаимосвязь?

— К середине мая 2022 года, когда по поручению руководителя Роспотребнадзора мы приступили к исследованию, пандемия длилась два с половиной года. За это время сменилось несколько значимых геновариантов вируса, обладающих пандемическим потенциалом: исходный «уханьский», альфа, дельта, омикрон. Разница между уханьским штаммом и омикроном — 36 мутаций только по S белку. Для вакцин, созданных по мРНК-технологии, мишенью стал RBD-участок исходного уханьского штамма вируса, это было показано в первых публикациях и приобрело силу аксиомы. Дальше появились публикации о том, что нейтрализующая вирус активность характерна и для антител иной специфичности, но это не изменило подходов разработчиков мРНК-вакцин.

У них иммунный ответ формируется на один антиген. У векторной вакцины — на несколько, у цельновирионной — на весь спектр антигенов. Поэтому, когда вирус меняется, у иммунного ответа, вызываемого этими вакцинами, есть запас прочности. В случае мРНК-вакцины этой «подушки безопасности» нет.

— Почему тогда многие развитые страны сделали ставку на мРНК-вакцины?

— Они намного проще, дешевле и технологичнее в процессе производства. Это фактически цифровая вакцина. Разработчики таких вакцин брали информацию из интернета, где выкладывались расшифрованные геномы вируса. Чистая биоинформатика и биотехнология!

При традиционной технологии, по которой сделано большинство советских и российских вакцин, нужно наработать вирусную массу, инактивировать ее, убедиться, что она действительно инактивирована, а не ослаблена, потому что в условиях пандемии просто ослабленную вирусную вакцину использовать не стоит. Затем вакцину надо очистить.

Поэтому в условиях быстрой изменчивости вируса традиционные вакцины, нацеленные на все антигенное разнообразие, — это более правильная стратегия.

— Нас спасло отсутствие мРНК-технологий?

— Этих технологий у нас не было на момент начала пандемии. При этом по традиционной цельновирионной технологии пошло очень много стран. Такие вакцины есть у Китая, у Кубы, у Ирана, у некоторых американских стран, у России, у Казахстана. В Великобритании и Бутане использовались и цельновирионные, и мРНК-вакцины в соотношении 50 на 50.

— Как это отразилось на заболеваемости?

— Она была ниже, чем в странах с мРНК-вакциной.

— Надо ли нам разрабатывать технологии создания мРНК-вакцин?

— Конечно! Надо иметь в руках эту технологию. МРНК-вакцины используются в онкологии и аллергологии — там, где есть четко охарактеризованная мишень и эта мишень не изменится. «Вектор» Роспотребнадзора и Шемякинский институт (Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора и Институт биоорганической химии имени академиков М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН. — «Стимул») занимаются этими разработками.

ГРИПП «НА ПЛЕЧАХ» КОВИДА

— В этом году был заметный рост заболеваемости гриппом, впервые за три года пандемии. Почему?

— Грипп поднял голову по двум ключевым причинам. В 2020 и 2021 годах гриппа не было, в результате чего уровень естественной иммунизации против гриппа существенно снизился. Вторая причина — принципиальное отличие данного коронавируса от всех остальных респираторных вирусов: он блокирует систему интерферонов первого и третьего типов, а именно эти интерфероны обладают прямым противовирусным действием в отношении всей респираторной группы. После перенесенного заболевания остается шлейф интерфероновой недостаточности, и это создает благоприятный фон для того, чтобы другие респираторные инфекции подняли бы голову. Например, риносинцитиальный вирус сейчас активен.

Помимо этого, когда заболевание ковидом прошло и от вируса в организме остались одни воспоминания, те процессы, которые он запустил, остаются с нами и могут оставаться надолго. В постковиде в порядке вещей активизация герпетических вирусов, возникают воспалительные процессы, могут наблюдаться неврологические или когнитивные нарушения.

— Вы изучаете прицельно постковидный синдром?

— По поручению Роспотребнадзора мы занимаемся этим, но это мультидисциплинарная проблема, ее не решить только командой иммунологов или вирусологов. Мы сотрудничаем с клиницистами различных профилей, даже с социологами, изучаем, насколько серьезны иммунологические поломки.

Вот, например, те самые цитокины, вызывавшие в начале пандемии цитокиновый шторм, преодолевают гемато-энцефалический барьер (барьер между кровеносной и центральной нервной системой. — «Стимул») и могут приводить к неврологическим и когнитивным нарушениям. Или нарушения обмена железа при ковиде: они напрямую связаны с нарушением функции мононуклеарных фагоцитов — макрофагов. Ковид может завершиться, а обмен железа может восстанавливаться еще долго. Доля иммунологии в механизмах постковида очень велика. Мы будем этим заниматься в ближайшее время.

КОНТРОЛИРОВАТЬ ЗАЩИТУ

— В ближайшее время ожидается регистрация Минздравом созданного в НИИ Пастера кожного теста на Т-клеточный иммунитет. Как это изменит методы контроля ковида и исследование популяционного иммунитета?

— Новые этапы исследования популяционного иммунитета в России будут проводиться, но их формат изменится, мы заглянем глубже.

Антитела против коронавируса малоинформативны. Если они есть — иммунитет выработан, но если их нет, это не значит, что нет иммунитета. Если есть специфические клетки, то выработка порции антител — это вопрос времени. Иммунная система не может же все время работать! Представьте, что вы приехали домой, оставили машину включенной, а сами пошли спать. Утром сели в заведенную машину, поехали на работу и опять оставили мотор работать, и так далее. В таком режиме машина быстрее выработает свой ресурс. Так и иммунная система: если она в отношении какого-то инфекционного агента будет все время работать на пределе, то она сломается в отношении другого.

Тест на Т-клеточный иммунитет позволит нам видеть картину с иммунитетом к SARS-CoV-2 более достоверно. И рекомендовать прививаться тем, у кого нет защиты — ни антител, ни клеточного иммунитета.

— ВОЗ объявила о завершении пандемии. Если будут появляться новые штаммы COVID-19, это не обратит вспять тенденцию к переходу ковида в разряд сезонных инфекций?

— Очень хочется верить, что если и будут появляться новые геноварианты вируса, то они не будут сильно отличаться от уже известных. Но жизнь покажет.

— Как пандемия изменила иммунологию, вирусологию, эпидемиологию как сферы деятельности, как изменилась работа НИИЭМ имени Пастера?

— Мне как иммунологу очень приятно, что население выучило новые слова: «цитокины», «антитела», «гуморальный иммунитет», «клеточный иммунитет», среднестатистический гражданин нашей страны научился правильно выговаривать слово «иммунология». То же самое относится к вирусологии и эпидемиологии. Востребованность придает сил. Мы разработали ПЦР-тест-систему, которая пошла в производство и ею обеспечивались многие регионы страны.

Фундаментальная наука получила богатейший материал, так как исследования, сделанные на клиническом материале, весомее, чем исследования, выполненные на экспериментальных животных, — они далеко не всегда воспроизводятся на клиническом материале. Сейчас, когда максимальная острота ситуации в прошлом, появляется больше времени для анализа материала, наработанного в первые годы пандемии.

— За время пандемии в институте прибавилось молодежи?

— Да. Мы, как и многие другие научные учреждения Роспотребнадзора, открыли новые привлекательных для молодых ученых направления. Генотипированием вируса институт занимается с декабря 2020 года в режиме нон-стоп по всему Северо-Западу. В этом подразделении сформировались группы, которые занимаются аналогичными исследованиями по другим инфекциям. Мы открыли биотехнологическое направление: организовали две лаборатории — биотехнологии и гибридомных технологий. Курс взят на создание биотехнологических и диагностических продуктов, например тест-систем. А для этого нужен свой банк антител, и он у нас есть.

— Набранная скорость будет дополнена развитием инфраструктуры института?

— Когда справляешься с одной задачей, обогащаешься новыми знаниями, растет потенциал и способность решать новые задачи. Наш институт находится в десяти минутах ходьбы от Петропавловки, территория ограничена, потому что на Петроградской стороне очень много лимитирующих факторов. Здесь мы не можем позволить себе ни строительства полноценного лабораторного корпуса, ни строительство вивария. Надеюсь, что все это будет реализовано на новой площадке в Белоострове.

— В какие сроки?

— Сейчас мы находимся на этапе проектирования. Строительство, по плану, начнется в 2024 году и должно ограничиться этим десятилетием, то есть до конца 2020-х годов новая площадка должна заработать.

Проект включен в программу «Санитарный щит», реализуемую Роспотребнадзором. Необходимость развития нашей инфраструктуры связана прежде всего с тем, что НИИЭМ имени Пастера — единственный на Северо-Западе институт эпидемиологического профиля и он отвечает за эпидситуацию на всем Северо-Западе страны.

— Что будет на новой площадке?

— Там разместится производственный корпус, виварий, где проводят научные исследования на животных в рамках научных экспериментов, и биобанк, где хранятся охарактеризованные биоматериалы и от пациентов, и от экспериментальных животных. Есть и другие задумки, и идеи, связанные с биотехнологией.