Разбор опубликованных результатов фазы 1/2 КИ вакцины Центра Гамалеи

В журнале The Lancet опубликованы результаты фазы 1/2 клинических исследований вакцины против SARS-CoV-2, разработанной в Национальном исследовательском центре эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи (Москва, Россия). Результаты сравнимы с теми, что получены для других вакцин на сходных платформах.

Credit:

НИЦЭМ им. Н.Ф.Гамалеи

Вакцина, разработанная в НИЦЭМ им. Н.Ф.Гамалеи состоит из двух компонентов: вектора на основе рекомбинантного аденовируса типа 26 (rAd26) и вектора на основе рекомбинантного аденовируса типа 5 (rAd5). Оба вектора содержат ген полноразмерного S-белка коронавируса SARS-CoV-2 (rAd26-S и rAd5-S).

Целью фазы 1/2 исследования, которое проводилось летом 2020 года, была оценка безопасности и иммуногенности вакцины. Она была разработана в двух формах: замороженная (хранение при –18 °C) и лиофилизированная, которая может храниться при 2–8 °C и предназначена для доставки в труднодоступные регионы. Авторы статьи подчеркивают, что «объемы производства во время пандемии будут сильно смещены в сторону замороженной вакцины, поскольку производство лиофилизированной формы требует гораздо больше времени и ресурсов».

Дизайн исследования

В исследовании Гам-КОВИД-Вак, которое проводилось в Главном военном клиническом госпитале им. Н.Н. Бурденко при Министерстве обороны, приняли участие как гражданские, так и военнослужащие-контрактники (не лица, призванные на обязательную военную службу, подчеркивается в статье). Исследование Гам-КОВИД-Вак-Лио проводилось в Первом МГМУ им. И.М. Сеченова, все добровольцы были гражданскими лицами. Исследования финансировало Министерство здравоохранения РФ.

Заявлен был набор в возрасте 18–60 лет, однако авторы отмечают, что фактически все добровольцы были «довольно молодыми» (большинству не было 40) и необходимы дальнейшие исследования, включающие старшие возрастные группы. Мужчин было больше, чем женщин, так, только мужчины участвовали в фазе 1 исследования Гам-КОВИД-Вак.

Общую схему ранее в общих чертах описывали организаторы, отвечая на вопросы журналистов, с ней также можно ознакомиться на сайте ClinicalTrials.gov(NCT04436471 и NCT04437875).

Для исследований было отобрано 120 здоровых добровольцев в возрасте 18–60 лет. Добровольцы прошли медосмотр (измерение массы тела, артериального давления, пульса и температура), сдали анализы крови для клинических и биохимических тестов, анализ мочи на наркотики, алкоголь, женщины также на беременность, обследованы на ВИЧ, гепатит и сифилис. Включили людей с индексом массы тела 18,5–30 кг/м2, отрицательными результатами ПЦР-теста на РНК SARS-CoV-2, у которых не было в анамнезе COVID-19 или контактов с больными коронавирусной инфекцией. Добровольцы не болели инфекционными заболеваниями как минимум 14 дней до вакцинации, не получали никаких других прививок в течение 30 дней после участия в исследовании. По результатам предварительного скрининга в реестр добровольцев было включено 100 человек, которые сразу же начали самоизоляцию.

В фазе 1 того и другого исследования 9 человек получали внутримышечно (инъекция в дельтовидную мышцу плеча) одну дозу rAd26-S, 9 человек —rAd5-S, затем на протяжении 28 дней оценивалась безопасность. Фаза 2 начиналась не ранее, чем через 5 дней после того, как участники фазы 1 получили инъекции, в ней принимало участие 20 человек. В этой фазе испытывали схему вакцинации прайм-буст: в нулевой день участники получали внутримышечную инъекцию rAd26-S, в 21-й день rAd5-S.

Таким образом, в исследованиях лиофилизированной и замороженной форм вакцины участвовало по 38 человек: 9 получало rAd26-S, еще 9 — rAd5-S, и затем 20 — оба компонента. Рандомизация или специальный отбор не проводились, не было групп плацебо или контрольной вакцины.

Размер выборки был рассчитан на основе предыдущих клинических испытаний вакцины против MERS, также разработанной в НИЦЭМ им. Н.Ф.Гамалеи и основанной на тех же векторах. Предварительные результаты исследования этой вакцины, в котором участвовало более сотни человек, показали, что уровень сероконверсии (выработки антител) составляет 100%. «При расчете размера выборки для нашего исследования мы ожидали 99%-ной эффективности, что потребовало включения 16 участников в каждое исследование. Принимая во внимание возможность преждевременного выбывания добровольцев, мы решили, что в группу оценки иммуногенности на этапе 2 каждого исследования должны быть набраны 20 добровольцев. Ожидается, что общий размер выборки 76 (38 в каждом исследовании) даст надежные данные о нежелательных явлениях», — говорится в статье.

Доза вакцины для человека (1011 вирусных частиц) была установлена в доклинических исследованиях, данные которых не опубликованы. В исследованиях на обезьянах вакцина вызывала устойчивые гуморальные и клеточные иммунные ответы, защищающие от инфекции SARS-CoV-2. Кроме того, вакцина обеспечила 100%-ную защиту в летальной модели заражения SARS-CoV-2 у хомяков с ослабленным иммунитетом. Авторы подчеркнули, что у вакцинированных и зараженных животных не наблюдалось антителозависимого усиления инфекции.

Выбор платформы и антигена: плюсы и минусы

Большинство вакцин, которые в настоящее время разрабатываются, вызывает иммунный ответ против S-белка коронавируса. Предполагается, что взаимодействие антител с этим белком помешает проникновению вируса в клетку и его репликации.

S-белок SARS-CoV-2 по строению аналогичен тому же белку других высокопатогенных бета-коронавирусов — MERS-CoV и SARS-CoV. Его субъединица S1 содержит рецептор-связывающий домен (RBD), который взаимодействует с рецептором ACE2 на поверхности клетки; субъединица S2 опосредует слияние вирусной и клеточной мембран. Для защиты от инфекции SARS-CoV-2 важно сформировать нейтрализующие антитела, нацеленные на RBD, N-концевой домен S1 или на область S2.

По данным ВОЗ, клинические испытания сейчас проходят десятки кандидатных вакцин, основанных на различных платформах (векторных, ДНК, мРНК, инактивированных и т. д.). Среди них есть и другие вакцины на основе рекомбинантных аденовирусных векторов, в том числе вакцина на основе Ad5 (CanSino Biological и Пекинский институт биотехнологии, Китай), вакцина на основе Ad26 (Johnson&Johnson, США), вакцина ChAdOx1 (AZD1222) на основе аденовируса шимпанзе (AstraZeneca и Оксфордский университет). ( Подробнее на PCR.news.)

Аденовирусные вакцины — достаточно привлекательный вариант: они могут в короткие сроки вызывать как гуморальный (антительный), так и клеточный (цитотоксический) иммунный ответ и формировать защитный иммунитет. Рекомбинантные аденовирусные векторы давно используются для доставки генетического материала, как в экспериментах, так и для генной терапии, терапии рака, в разработке вакцин. Их безопасность подтверждена во многих клинических исследованиях различных профилактических и терапевтических препаратов, исследованы долгосрочные эффекты.

Для формирования устойчивого иммунного ответа часто применяется введение двух доз вакцины с интервалом в несколько недель — прайм-буст-вакцинация. В исследованиях ChAdOx1 и вакцины CanSino подчеркивалось, что вторая доза гарантирует более надежную защиту, хотя обе команды сначала рассматривали вариант с однократным введением. Прайм-буст-вакцинацию выбрал и НИЦЭМ им. Н.Ф. Гамалеи.

Как отмечают авторы статьи, преимущество их вакцины в том, что она является гетерологичной, то есть для первичной и повторной вакцинации используются два разных компонента: «Поскольку буст-вакцинация необходима для формирования более сильного иммунного ответа, эффективность такой вакцинации может быть снижена при использовании гомологичного вектора (из-за формирования иммунного ответа не только на целевой антиген, но и на компоненты вектора после первичной вакцинации)». Такой подход был использован авторами с вакциной против вируса Эбола, лицензированной в 2015 году.

Основная проблема, которая может ограничить использование векторов на основе аденовирусов, — широко распространенный в человеческой популяции иммунитет к ним. Иммунный ответ у пациента может быть на любой из человеческих аденовирусов, если он ранее был им инфицирован, а вот для аденовируса шимпанзе вероятность этого существенно меньше. В любом случае нужно будет определить, как долго у человека сохраняются антитела к аденовирусным векторам, которые используются сейчас для создания вакцин, и не помешает ли это в будущем вакцинации против другого патогена или введению геннотерапевтической конструкции на основе того же вектора.

Безопасность и иммуногенность

В качестве первичной конечной точки были выбраны специфический гуморальный иммунитет (антитела, специфичные к SARS-CoV-2, измеренные с помощью ELISA в дни 0, 14, 21, 28 и 42) и безопасность (количество участников с нежелательными явлениями, которые отмечались на протяжении 28 дней для фазы 1 и 42 дней для фазы 2). В качестве вторичной конечной точки — антиген-специфический клеточный иммунитет (Т-клеточные ответы и концентрация интерферона-γ) и количество нейтрализующих антител. За участниками исследования будут продолжать наблюдения до 180 дней после первой иммунизации.

Титр антител к рецептор-связывающему домену S-белка коронавируса в сыворотке крови анализировали в дни 0, 14, 21 и 28 фазы 1 и в дни 0, 14, 21, 28 и 42 фазы 2. Определяли методом ИФА, который разработали в НИЦЭМ им. Н.Ф. Гамалеи и зарегистрировали для клинического применения в России (РЗН 2020/10393). По аналогичному графику анализировали титры нейтрализующих антител методом микронейтрализации штамма SARS-CoV-2 (hCoV-19/Russia/Moscow_PMVL-1/2020) в 96-луночном планшете. Количество нейтрализующих антител более значимо: это прямой показатель способности иммунной системы подавлять размножение вируса.

Клеточно-опосредованные иммунные ответы измеряли в дни 0, 14 и 28 после первой инъекции: антиген-специфические пролиферирующие клетки CD4 + и CD8 + определяли с помощью проточной цитометрии, а также количественно измеряли высвобождение интерферона-γ.

Обе формы вакцины хорошо переносились. Наиболее частыми побочными эффектами были боль в месте инъекции (об этом сообщили 44 человека, или 58% испытуемых), повышенная температура (38, 50%), головная боль (32, 42%), астения (21, 28%), а также боль в мышцах и суставах (18, 24%). Серьезных нежелательных явлений обнаружено не было. Изменения лабораторных показателей также были незначительными и временными. У добровольцев, получивших оба компонента вакцины, большинство побочных эффектов отмечалось после второй вакцинации.

Антитела к S-белку SARS-CoV-2 появились у всех участников исследования. Во время фазы 1 обоих исследований IgG к рецептор-связывающему домену S-белка (RBD) были обнаружены на 14-й день у 88,9% участников после введения rAd26-S и у 84,2% участников после введения rAd5-S (объединенные данные обеих ветвей); начиная с 21-го дня — у всех.

Аналогичные результаты были во второй фазе после введения первой дозы — rAd26-S. Бустирование вектором rAd5-S привело к увеличению титров SARS-CoV-2 RBD-специфических IgG по сравнению с участниками фазы 1, получившими только одну дозу. На 42-й день средние геометрические значения титров составили 14 703 для замороженной вакцины и 11 143 для лиофилизированной.

Несколько иная картина была с нейтрализующими антителами (хотя корреляция между их титрами и титрами RBD-специфических IgG прослеживалась). После однократного введения rAd26-S они появились лишь у 60%. Только прайм-буст-иммунизация — введение как rAd26-S, так и rAd5-S — привела к выработке нейтрализующих антител у 100% участников. Средние геометрические значения титров нейтрализующих антител на 42-й день достигли 49,25 для замороженной вакцины и 45,95 для лиофилизированной.

Как антитела к белку S, так и нейтрализующие антитела значительно увеличивались на 14-й день и продолжали расти на протяжении всего периода наблюдения.

Для сравнения поствакцинального иммунитета с естественным иммунитетом, который формируется после инфекции SARS-CoV-2, авторы работы получили плазму из образцов крови 4817 человек из Москвы, выздоровевших после лабораторно подтвержденного COVID-19. Средние геометрические титры RBD-специфических антител к у участников исследования были более высокими, чем у переболевших, уже на 28-й день. Титры нейтрализующих антител были сравнимыми по величине.

На 28-й день у всех участников были обнаружены клеточные ответы на вакцину: образование антиген-специфических клеток, как Т-хелперов (CD4+), так и Т-киллеров (CD8+), а также увеличение выделения интерферона-γ. Клетки, взятые у участников исследования, активно пролиферировали (размножались) в культуре при добавлении S-белка. Для замороженной вакцины медианная пролиферация CD4+ клеток составила 2,5%, CD8 +- клеток — 1,3%. Для лиофилизированного — соответственно 1,3% и 1,1%.

Авторы также изучили ранее существовавший иммунный ответ на аденовирусные векторы у участников. Для этого нейтрализующие антитела к рекомбинантным векторам измеряли в дни 0 и 28. В самом деле, у некоторых участников такие антитела присутствовали и в нулевой день, что говорит о предшествующем инфицировании аденовирусами. Оказалось, что после однократной инъекции компонентов вакцины формируется иммунный ответ не только на антиген-мишень, но и на компоненты вектора вакцины. Однако сравнение уровня нейтрализующих антител к рекомбинантным векторам с уровнем антигенспецифических антител не выявило значимых корреляций (иммунный ответ на векторы не усиливается, в отличие от иммунного ответа на вирусный белок). Не наблюдалось перекрестной реактивности, то есть введение rAd26 не увеличивало титр нейтрализующих антител к rAd5 на 28 день; авторы отмечают это как преимущество гетерологичной вакцины. Для более точной оценки влияния ранее существовавшего иммунитета на вакцинацию нужны исследования на большем количестве участников.

Частота нежелательных явлений в исследованиях была немного ниже, чем в других работах, отмечают авторы. С другой стороны, и титры нейтрализующих антител, измеренные in vitro, были ниже, чем сообщалось в исследованиях вакцин на основе мРНК и ChAdOx1, хотя, по мнению авторов, это может быть связано с отличиями в постановке эксперимента (разные дозы вируса и количества сывороток). Если сравнивать количества нейтрализующих антител в плазме крови вакцинированных и переболевших, то в клинических испытаниях других вакцин результат был получен аналогичный.

Согласно представленным данным, вакцина на основе rAd26-S и rAd5-S безопасна, не вызывает серьезных побочных эффектов у здоровых взрослых добровольцев, обладает высокой иммуногенностью и вызывает сильные гуморальные и клеточные иммунные ответы у 100% испытуемых.

«Проведены доклинические и клинические исследования, которые позволили временно одобрить вакцину согласно действующему Постановлению Правительства Российской Федерации от 3 апреля 2020 г., № 441 от 11 августа. 2020 г. (регистрационный номер ЛП-006395 [Гам-КОВИД-Вак]) и 26 августа 2020 г. (регистрационный номер ЛП-006423 [Гам-КОВИД-Вак-Лио])». Временное лицензирование требует крупномасштабного исследования, отмечают авторы, разрешает вакцинацию населения в контексте исследования фазы 3, позволяет использовать вакцину для групп риска. Планируется, что в фазе 3 примут участие 40 000 добровольцев из разных возрастных групп и групп риска.

Источник

Denis Y Logunov, et al. // Safety and immunogenicity of an rAd26 and rAd5 vector-based heterologous prime-boost COVID-19 vaccine in two formulations: two open, non-randomised phase 1/2 studies from Russia // The Lancet, 2020; Published:September 04, DOI: 10.1016/S0140-6736(20)31866-3

Добавить в избранное

Вам будет интересно