ПОИСК

от 05.04.2020 г.

Оригинал статьи


Ускоренная помощь. В Новосибирске разработали тест-системы и вакцины от коронавируса

Поначалу все пробы на коронавирус, взятые у российских пациентов, отправлялись в Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор», где была разработана на тот момент единственная в стране тест-система, основанная на методе полимеразной цепной реакции (ПЦР). Россия уже передала эту тест-систему – кстати, одну из первых в мире – тринадцати странам для выявления заразившихся. Всего ученые «Вектора», работающие в эти дни в круглосуточном режиме, изготовили около миллиона систем.

Тем временем специалисты из Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН создали прототип портативной тест-системы, которая может применяться не в лабораторных условиях, а у постели больного или, скажем, в аэропорту.

Для метода ПЦР требуется циклирование температур 95 – 60 – 72 – 95 градусов, поэтому оборудование должно соответствовать определенным параметрам. Подобные комплексы достаточно дорогие. Метод, который используют в «Векторе», – ПЦР в режиме реального времени – требует лабораторных условий и недешевого оборудования, – объясняет заведующий лабораторией фармакогеномики ИХБФМ СО РАН Максим Филиппенко. – Наш метод изотермической амплификации ДНК проводится при постоянной температуре 60-65 градусов. Для этого требуется простой термостат, сгодятся даже кастрюлька с подогретой водой и термометр. За 40 минут, которые нужны для выявления вируса, температура в ней не сильно изменится. Это так называемый тест «у постели больного». Результат можно получить немедленно, так действуют, например, глюкометр или тест на беременность. Только в случае с коронавирусом используется мазок со слизистой носа или задней стенки гортани. Потом кладут материал с ДНК в пробирку со специальными реагентами, а саму пробирку помещают в условную кастрюлю с горячей водой. Если коронавирус не обнаружен, реакция даст оранжевый цвет, а если наличествует, – зеленый.

Что интересно, ученые ИХБФМ обошлись при создании экспресс-теста даже без штамма коронавируса – они синтезировали вирусоподобные частицы, которые не являются инфекционными. Тест-система их и «вылавливает»: экспресс-тест очень чувствителен, способен обнаружить даже единственную молекулу вирусоподобной РНК. Прототип теста был создан за три недели благодаря тому, что в лаборатории фармакогеномики уже были наработки по методу изотермической амплификации ДНК.

Теперь к разработке подключилась новосибирская инновационная компания «Медико-биологический союз», планирующая к осени представить опытный образец портативного прибора, с помощью которого можно выявлять носителей вируса, скажем, в аэропортах. Технология в дальнейшем может быть адаптирована и к более обыденным вирусам, например, гриппа.

В мире сегодня начато использование устройств и экспресс-систем для диагностики коронавируса – гонконгского и японского производства соответственно. Тем не менее, по словам заместителя директора ИХБФМ по науке Владимира Коваля, создание национальной тест-системы во время пандемии – вопрос национальной безопасности. В России, например, со штаммами вируса могут работать только несколько специализированных лабораторий. Хотя, как показал опыт новосибирского института, в современных условиях для создания теста штамм не требуется.

Тем временем «Вектор» начал испытания вакцины от коронавируса. По сообщению пресс-службы Роспотребнадзора, исследователям удалось создать вакцины как на основе широко применяемых рекомбинантных вирусных векторов гриппа, кори и везикулярного стоматита, так и на основе многообещающих синтетических технологий. Для дизайна вакцин использовали современные биоинформационные системы, а доводили их до готовых прототипов с помощью методов обратной генетики. Созданные препараты тестируются на лабораторных животных с целью определения эффективности, поиска подходящей дозы, установления кратности введения, схемы и способа вакцинации. Уже к июню лучшие образцы вакцин должны быть отобраны и подготовлены к дальнейшим испытаниям.

Пандемия COVID-19 дала новый стимул и международному научному сотрудничеству. Инициатором по понятным причинам выступил Китай. Институты СО РАН и инновационные компании сразу откликнулись на просьбу коллег. По словам заместителя председателя СО РАН академика Михаила Воеводы, среди разработок сибирских ученых, представленных китайским коллегам, были несколько вариантов защитных масок, обладающих уникальными характеристиками, тест-системы для выявления вируса (включая тест-систему ИХБФМ), а также ускоренные варианты вакцин. Кроме того, сибирские исследователи предложили заняться разработкой лечебных препаратов на основе антител переболевших людей. Китайские ученые откликнулись на предложения сибиряков. В частности, они выразили готовность провести испытания нескольких вариантов медицинских масок, разработанных в Институте химии твердого тела и механохимии СО РАН и коммерческих компаниях в Томске, исследовать ускоренные тест-системы, созданные специалистами Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН и компанией «Медико-биологический союз». Также было принято решение начать немедленную работу по созданию ускоренных вакцин. Единственное препятствие – по причине карантина оформление договоров о сотрудничестве задерживается на неопределенный срок.