Ускользает ли британский вариант B1.1.7 от вакцин и что вообще происходит?
Помните, в конце новогодних каникул везде активно сообщали, что Файзер подтвердил эффективность своей вакцины против новых штаммов — британского и южноафриканского? Знаете, почему мы не написали об этом?
Нам показалось некорректным, что исследователи протестировали ин витро эффективность сыворотки вакцинированных против одной-единственной замены N501Y из всего набора мутаций одного-единственного мутанта B1.1.7 (ΔH69/V70, ΔY144, N501Y, A570D, D614G, P681H, T716I, S982A, D1118H — вот сколько мутаций в спайк-белке у этого варианта) — при этом результат разошелся по СМИ в формулировке “эффективность против новых вариантов”, а Pfizer/BioNTech не стали эту скользкую, как новые мутанты, формулировку опровергать.
Мы решили дождаться результатов более полного эксперимента — и правильно сделали: теперь мы можем разобрать целых две публикации, ни одна из которых не соответствует оптимистичным заголовкам СМИ.
19 января: препринт работы от команды Pfizer/BioNTech под руководством основателя BioNTech Угура Сахина
Neutralization of SARS-CoV-2 lineage B.1.1.7 pseudovirus by BNT162b2 vaccine-elicited human sera
Команда использовала сыворотки 16 человек (8 в возрасте 18–55, 8 в возрасте 55–85), взятые на 43 день от начала вакцинации и на 21 день от 2 инъекции. Это участники фазы 1/2 КИ вакцины в Германии.
Чтобы выполнить сравнение, ученые сконструировали два псевдовируса (pseudovirus neutralization test pVNT): к первому прикрутили спайк-белок уханьского штамма (который, заметим, давно вытеснен штаммами с мутацией D614G), ко второму — спайк британского варианта B1.1.7.
Далее они поставили эксперимент, который называется реакция нейтрализации (neutralization test, NT): приготовили линейку последовательных разведений сыворотки, инкубировали каждое разведение сначала с псевдовирусом, затем с клетками, экспрессирующими ACE2, чтобы антитела прореагировали с вирусом и связали некую долю вирусных частиц, не позволив им соединиться с ACE2 — а затем оценили результат с помощью биолюминесцентного анализа.
Реакция нейтрализации является наиболее чувствительной и специфичной из всех существующих серологических реакций.
В таком тесте разведениям как бы устанавливается KPI — защитить не менее 50% зараженной вирусом биологической системы. Для каждой сыворотки KPI выполняется до какого-то уровня разведения — дальше она перестает справляться с задачей. Упрощённо, титр pVNT50 — это самое «разбавленное» из разведений, которое смогло выполнить назначенный 50%-ный KPI.
Чем меньше знаменатель pVNT50 — тем ниже нейтрализующая эффективность сыворотки. Например, на рисунке сыворотка с титром 1:64 на 1 ступень разведения слабее сыворотки с титром 1:128.
Возвращаясь к исследованию команды Pfizer/BionTech: по результатам эксперимента учёные делают следующий вывод:
Отношение среднего геометрического титра 50% нейтрализации (GMT) сыворотками псевдовируса с шипом SARS-CoV-2 B.1.1.7 и псевдовируса с эталонным уханьским шипом составило 0,79, что указывает на отсутствие биологической значимости различия в нейтрализующей активности.А в абстракте работы (дальше которого большинство не читает) ещё смелее пишут:
Иммунные сыворотки имели эквивалентные нейтрализующие титры для обоих вариантов.Но сами посмотрите на график, действительно ли мы видим на нём эквивалентные титры?
Сыворотки 12 из 16 вакцинированных при встрече с британским вариантом (красный столбец) потеряли часть своей нейтрализующей эффективности. Только у 4 человек — 2 молодых (треугольники) и 2 пожилых (круги) эффективность сыворотки не продемонстрировала снижения при встрече с британским штаммом.
Помимо прочего, мы видим в этой каше снижение более чем на 1 ступень у 2 пожилых участников (с 320 до 160 и с~160 до ~80) — это 12% всей выборки и четверть пожилой группы.
Для нас этот график выглядит как тренд на снижение эффективности— предпосылки к вакцинному ускользанию определённо наблюдаются.
Собственно, эзоповым языком об этом же в финале публикации пишут и сами её авторы:
Будущие дополнительные эксперименты смогут подтвердить эффективную нейтрализацию клинических изолятов линии B.1.1.7. Продолжающаяся эволюция SARS-CoV-2 требует непрерывного мониторинга влияния
изменений на сохранение защиты, создаваемой разрешенными в настоящее время вакцинами.В отличие от вакцин против гриппа, пока не установлено, какое именно снижение нейтрализации должно указывать на необходимость замены штамма в вакцинах против COVID-19.Учитывая полиэпитопный иммунный ответ с одновременной активацией нейтрализующих антител и Т-клеток, то есть формирование более одного потенциального медиатора защиты в результате иммунизации вакциной BNT162b2, возможно, вакцина может сохранять эффективность, даже если тесты сывороток демонстрируют значительное снижение эффективности.
Помимо прочего, к дизайну исследования есть некоторые вопросы — перечислим их просто для того, чтобы было понятно, что не всем данным всех исследований можно безоговорочно доверять:
1.Почему взято всего 16 сывороток — у разработчика вакцины не нашлось более существенной выборки?
2.Почему для сопоставления взят древний уханьский штамм, а не штамм с мутацией D614G, циркулирующий в популяции?
3.(И это общий вопрос ко многим работам по нейтрализации) Псевдовирус — не то же самое, что изолят SARS-CoV2. Сколько и каких исследований существует в подтверждение того, что результаты РН с нереплицирующимся псевдовирусом соответствуют результатам РН с истинным реплицирующимся SARS-CoV2?
Дело в том, что в целях безопасности псевдовирусы создаются способными заражать клетки-мишени, но выключается их способность производить инфекционное вирусное потомство в зараженных клетках. Обычный тест на нейтрализацию вируса (conventional VNT) обнаруживает нейтрализующие антитела (NAb) в крови пациента при контакте с живым SARS-CoV2 — но требует лабораторию уровня биобезопасности 3 (BSL3). С другой стороны, тест с нереплицирующимся псевдовирусом (pVNT) может выполняться в лаборатории BSL2 — что все и делают.
Например, утверждение команды Pfizer/BioNTech о том, что результаты реакций нейтрализации с псевдовирусами соответствуют результатам реакций нейтрализации с клиническими изолятами SARS-CoV2, опирается на две работы:
Neutralizing Antibody and Soluble ACE2 Inhibition of a Replication-Competent VSV-SARS-CoV-2 and a Clinical Isolate of SARS-CoV-2 от 9 сентября — в ней использован репликационно-компетентный псевдовирус.
BNT162b vaccines are immunogenic and protect non-human primates against SARS-CoV-2 от 11 декабря (основа группы авторов — специалисты Pfizer/BioNTech, руководитель исследования — хммм, Угур Сахин) — здесь клинический изолят SARS-CoV2 сравнивается с репликационно-дефектным псевдовирусом, но не на человеческой сыворотке, а на биоматериале от 10 мышей (и, по-видимому, после 1 дозы вакцины).
20 января: препринт работы от команды Gupta Lab Кембриджского университета под руководством Рави Гупты
В фокусе этого исследования — конкретные британские реалии: очень пожилые люди, вакцина Файзер, дискуссия о том, можно ли в условиях дефицита вакцины увеличить интервал между 1 и 2 дозой.
Напомним, что в данных КИ вакцины через 14 дней графики заболеваемости в группе вакцины и контроля начинали резко расходиться. Авторы соотнесли свою выборку участников с данными исследования в рамках фазы I КИ BNT162b1/BNT162b2 в США (Safety and Immunogenicity of Two RNA-Based Covid-19 Vaccine Candidates от 17 декабря): в нём средняя геометрическая концентрация (GMC) всех иммуноглобулинов G против RBD спайк-белка (нейтрализующих и ненейтрализующих) в группе вакцинированных через 21 день после 1 дозы 30ug BNT162b2 была выше, чем GMC панели плазмы реконвалесцентов (1,536 vs 602 U/ml) — но при этом средний геометрический титр в реакции нейтрализации (GMT) был примерно в 3 раза ниже (24 против 94), чем у панели плазмы реконвалесцентов. После 2 дозы вакцины титры нейтрализации существенно выросли, в том числе в когорте пожилых участников (12 человек, GMT вырос с 12 до 109).
В исследовании лаборатории Гупты использовались сыворотки 23 человек (медианный возраст 82 года, 70% мужчины), взятые через 3 недели после введения первой дозы вакцины BNT162b2 от Pfizer/BioNTech (авторы работы анонсировали 2 часть исследования с участниками после 2 дозы вакцины).
Команда оценила уровень антител IgG к N-белку, спайк-белку и RBD спайка — уровни в целом коррелировали с результатами переболевших, но в когорте 80+произошло неприятное: уровни антител к спайку и RBD спайка рассредоточились в широком диапазоне с примерно 100-кратной разницей между пограничными значениями.
Далее учёные изучили нейтрализующую способность сывороток вакцинированных (напомним — недовакцинированных) против трех вариантов псевдовирусов:
1 — со спайк-белком дикого типа (штамм D614G)
2 — со спайк-белком с 3 мутациями, которые считаются ключевыми для варианта B.1.1.7 (делеция 69/70, N501Y, A570D)
3 — со спайк-белком с полным набором мутаций, присутствующих в варианте B.1.1.7 (N501Y, A570D, H69/V70, 144/145, P681H, T716I, S982A, D1118H)
И тут образовалось два нехороших сюжета:
Нехороший сюжет 1: У 8 из 23 участников спустя 3 недели после 1 дозы вакцины сыворотка не приобрела выраженной нейтрализующей эффективности даже против обычного дикого типа вируса. 7 из них — из когорты 80+ (50% всей группы 80+).
Иными словами, вакцина Файзер, которой сейчас прививают стариков, не показала эффективности после 1 дозы у ~половины стариков.
Находку авторы прокомментировали осторожно:
Возможно, это будет - но может быть и не будет - компенсировано второй дозой. Важно наблюдать всех участников в течение следующих месяцев для измерения активности нейтрализации, а также получения данных о повторном заражении.
Нехороший сюжет 2: В то время как сыворотки остальных участников с разной степенью успешности справлялись с нейтрализацией псевдовируса с 3 мутациями, для псевдовируса с полным набором мутаций результат оказался гораздо хуже: нейтрализация наблюдалась только у 15 участников из 23, из них у 10 снижение эффективности составило более 3 раз, у 7 — более 4 раз.
Медиана снижения эффективности нейтрализующих антител против варианта B.1.1.7 по сравнению с диким типом составила 3,85 раза (IQR 2,68–5,28).
Это, кстати говоря, может ставить под сомнение актуальность всех предшествующих исследований, где с диким типом сравнивались отдельные мутации, а не новый вариант спайк-белка полностью.
Мы делаем из всего этого следующие выводы:
Вывод 1
Защита после 1 дозы вакцины Файзер? Чем старше вакцинируемый, тем сомнительнее её наличие.
Где бы вы нас ни читали — в Европе, в Израиле, в Штатах или в России — пожалуйста, не допустите, чтобы ваши старики снимали респираторы, отказывались от социального дистанцирования и других мер безопасности сразу после вакцинации.
Вывод 2
Новые мутанты доказанно снижают эффективность вакцин — вопрос только в том, насколько сильно, и когда будет пора выливать в раковину вакцины первого поколения. Получить ответ на этот вопрос сложнее, чем кажется, поскольку никто точно ничего не знает.
Процитируем Угура Сахина ещё раз:
В отличие от вакцин против гриппа, пока не установлено, какое именно снижение нейтрализации должно указывать на необходимость замены штамма в вакцинах против COVID-19.Процитируем также Рави Гупту:
Вопрос: В части эффективности вакцин, будет ли 10-кратное снижение нейтрализации означать, что нужна новая вакцина? Или 100-кратное?
Ответ: Хороший вопрос, я думаю, серьёзно смотреть в эту сторону следует при 10-кратном снижении.Что отправляется в раковину совершенно точно и прямо сейчас — так это популярный нарратив о том, что несколько жалких мутаций не могут значимо ухудшить эффективность поствакцинального антительного ответа, потому что он же такой поликлональный. Могут — и ухудшают.
Сыворотки показывают сносные результаты, если им предложить для нейтрализации спайк с выборочными мутациями — но если дать им полный мутантный спайк новых вариантов, то тут уже назревает нокаут: мы видим это в экспериментах команды Гупты с сыворотками вакцинированных, и в экспериментах южноафриканских учёных с сыворотками реконвалесцентов.
Вывод 3
По вариантам из ЮАР и Бразилии у нас есть отдельные (умеренно тревожные) данные экспериментов с E484K и K417N — но нет практически ничего по полным мутантным спайкам. Основная работа сейчас — публикация SARS-CoV-2 501Y.V2 escapes neutralization by South African COVID-19 donor plasma, о которой мы писали на прошлой неделе — но в ней использована плазма реконвалесцентов, а не вакцинированных.
Вот что думают в Британии: 19 января Мэтт Хэнкок провел совещание с лидерами бизнеса и туристической индустрии, запись которого утекла в СМИ, где сказал следующее:
Есть доказательства в открытом доступе, хотя мы не уверены в этих данных, поэтому я бы не стал говорить об этом публично, но южноафриканский вариант снижает эффективность вакцины примерно на 50%.
Мы тестируем это, у нас есть несколько южноафриканских вариантов в Портон-Дауне, и мы их тестируем.
У нас идут клинические испытания в Южной Африке, где проверяется, работает ли вакцина AstraZeneca.
Тем не менее, если мы вакцинируем население, а затем получим новый вариант, который обходит вакцину, то это вернёт нас на старт.
Не верите Хэнкоку? Вот председатель Научного совета Франции Жан-Франсуа Дельфресси:
Чувствительны ли эти варианты к вакцинам? У нас есть часть ответа касаемо британского варианта: похоже, судя по предварительным данным, что он всё ещё чувствителен к обеим вакцинам на основе матричной РНК.
С другой стороны, южноафриканский вариант и бразильский вариант нейтрализуются очень слабо как моноклональными антителами, которые обычно нейтрализовали вирус, так и антителами, полученными от пациентов после ковида — это означает, что защиты нет.
Наконец, по первым данным, американское исследование показывает, что для южноафриканского варианта эффективность вакцин снижается примерно на 40%.
Вывод из выводов
По-видимому, все три новых штамма — британский, южноафриканский и бразильский — уже в Европе. Израиль полностью закрылся на въезд и выезд, европейские страны ужесточают карантин — потому что ученые все проспали.
Весь прошлый год нас вели молодые науки, которые опираются на данные большого числа экспериментов в лаборатории и сравнительно небольшой объем данных из реального мира. Делались некоторые выводы о сути процессов — какие-то оказались ошибочны и уже опровергнуты, какие-то ошибочны, но еще не опровергнуты, какие-то верны. Знаем ли мы, какие из выводов верны, а какие вскоре будут опровергнуты? Мы не знаем.
Есть ли у ученых ясная и гармоничная фундаментальная картина происходящего? Нет, её нет.
Могут ли ученые, не имея фундаментального представления о сути происходящих процессов, делать сбывающиеся прогнозы? Нет, не могут. Мы находимся на огромной карте, и открыта нам всего лишь малая ее часть.
Смогла ли наука предсказать ускользающих мутантов? Нет, если мы говорим не об отдельных ученых, а о мейнстриме. Хуже того, ригидность мышления научного сообщества оказалась выше, чем мы думали — даже сейчас, когда природа буквально ткнула их носом в штаммы с иммунным ускользанием, многие до сих пор не хотят верить в то, что они видят, потому что это противоречит их ожиданиям (помните же все это про вирус, который стремится стать более безобидным, про низкую скорость мутации и т. д. и т. п).
Может ли такая наука предугадывать эволюцию вируса? Да вот что-то не очень похоже!
Может ли такая наука в настоящем создавать вакцины, эффективные против будущих штаммов? Только если очень повезет — знаний и компетенций для такого прогнозирования на данном этапе явно недостаточно.
Человечество легкомысленно впустило в популяцию очень опасный вирус, и пока он нас переигрывает.
Когда британский, южноафриканский, бразильский или свои собственные похожие мутанты появятся в России? Это вопрос времени — но как и всегда, будущее в России мы встречаем с широко распахнутыми объятиями и неизменными блинами на лопате. Нет даже намека на приготовления к надвигающемуся шторму, который французский профессор Дельфресси вчера назвал “второй пандемией”.
Стоит ли в этой ситуации вакцинироваться препаратами первого поколения?
Только в случае, если после вакцинации вы продолжите носить респиратор и соблюдать все ограничительные меры.
В противном случае вакцинация даст вам ложное чувство безопасности — её эффективность в защите от новых вариантов может оказаться драматически ниже той, на которую вы рассчитываете. И когда новый вариант, полный крутых мутаций, ускользающих от хваленых антител, присядет к вам на слизистую — он не посмотрит в ваш иммунный паспорт, и прошлогодние публикации разработчиков в топовых медицинских журналах он тоже не прочтет. Он просто сделает то, что умеет — причинит вред вам и вашим близким.
И вам некого будет винить, кроме себя — потому что вы только что прочли этот пост, а значит, вы были предупреждены.
Есть ли у вас антитела или нет, вакцинировались ли вы или нет — пожалуйста, наденьте респиратор, носите его и будьте здоровы.
UPD: Достойно завершает этот неприличной длины текст пресс-релиз Модерны, опубликованный уже после того, как авторы дописали и выложили лонгрид:
Moderna Inc. (Nasdaq: MRNA), биотехнологическая компания, впервые разработавшая терапевтические средства и вакцины на основе матричной РНК (мРНК), сегодня объявила о результатах исследований нейтрализации in vitro сывороток людей, вакцинированных вакциной Moderna COVID-19, которые показывают активность против появляющихся штаммов SARS-CoV-2. Вакцинация препаратом Moderna COVID-19 обеспечила нейтрализующие титры против всех протестированных ключевых новых вариантов, включая B.1.1.7 и B.1.351, впервые выявленных в Великобритании и Южно-Африканской Республике соответственно.Исследование не показало значительного влияния на нейтрализующие титры против варианта B.1.1.7 по сравнению с предыдущими вариантами. Шестикратное снижение нейтрализующих титров наблюдалось в эксперименте с вариантом B.1.351 по сравнению с предыдущими вариантами.Несмотря на это снижение, уровни нейтрализующих титров против B.1.351 остаются выше уровней, которые должны быть защитными /remain above levels that are expected to be protective/.
<…>
Ожидается, что двухдозовый режим вакцины Moderna COVID-19 в дозе 100 мкг будет защищать от новых штаммов, обнаруженных на сегодняшний день. Тем не менее, сегодня Moderna объявила о своей клинической стратегии по проактивной борьбе с пандемией с учетом эволюции вируса. Во-первых, компания протестирует дополнительную бустерную дозу своей вакцины против COVID-19 (мРНК-1273)<…> Во-вторых, компания активно работает над кандидатным бустером мРНК-1273.351 против нового варианта B.1.351, впервые идентифицированного в Южно-Африканской Республике.
<…>
Поскольку мы стремимся победить вирус COVID-19, который вызвал всемирную пандемию, мы считаем, что необходимо проявлять инициативу по мере развития вируса. Мы воодушевлены этими новыми данными, которые укрепляют нашу уверенность в том, что вакцина Moderna COVID-19 должна защищать от этих недавно обнаруженных вариантов, — сказал Стефан Бансель, генеральный директор Moderna.
<…>
В исследовании in vitro оценивалась способность мРНК-1273 вырабатывать мощные нейтрализующие антитела против новых вариантов SARS-CoV-2 на сыворотках 8 участников фазы 1 КИ (в возрасте 18–55 лет), получивших две дозы мРНК-1273 по 100 мкг, и отдельно на сыворотках низших приматов, иммунизированных двумя дозами по 30 или 100 мкг.Для варианта B.1.1.7 титры нейтрализующих антител оставались высокими и в целом соответствовали титрам нейтрализующих антител в эксперименте с предыдущими вариантами.<…>Для варианта B.1.351 вакцинация вакциной Moderna COVID-19 дает титры нейтрализующих антител, которые остаются выше нейтрализующих титров, которые ранее обеспечили защиту от заражения вирусом дикого типа в экспериментах на низших приматах. Хотя компания ожидает, что эти уровни нейтрализующих антител будут защитными, титры нейтрализующих антител в эксперименте с псевдовирусом оказались примерно в 6 раз ниже по сравнению с предыдущими вариантами. Эти более низкие титры могут указывать на потенциальный риск более раннего исчезновения иммунитета к новым штаммам B.1.351.
