Ролята на клетките от човешки ембриони при създаването на ваксини

Наскоро по време на Конференция на католическата църква в САЩ бе направено изявление, което съветваше католиците да изберат ваксината на „Moderna“ или „Pfizer“/“BioNTech“ срещу COVID-19, а не тази на компанията „Johnson & Johnson“, когато това е възможно, защото при нейното разработване са използвани клетки от човешки мъртви зародиши след направен аборт.

Използването на човешки ембрионални клетки от мъртви зародиши в процеса на създаване на ваксини е много дискутирано и осъждано от някои религии. Повечето все пак публично обявиха, че е „приемливо от морална гледна точка“ да се поставят подобен тип ваксини, предвид избухналата пандемия и необходимостта бързо да бъдат ваксинирани максимален брой хора, за да се спре нейното разпространение. Копираните клетки от ембрион са известни като клетъчни линии.

Човешките ембрионални клетки се използват за създаването на ефективни и безопасни ваксини още от 60-те години на миналия век, а в 6 от общо 8 официално разрешени препарата срещу коронавирус те играят ключова роля.

Как се създава ваксина с клетки от човешки зародиш?

Съвременните ваксини са много по-различни от онова, което се е използвало в началото. През 1796 г. Едуард Дженър инфектира своя първи „пациент“ с кравешка шарка, за да го предпази от вариола (едра шарка).

Една от модерните технологии за разработване включва използване на самите вируси, за да се активира имунната система на човека. Аденовирусът, който причинява добре познатата ни настинка и други респираторни проблеми, претърпява модификации и реинженеринг, така че да послужи за имунологични цели. На подобен метод разчитат компаниите „Johnson & Johnson“, Оксфорд/“AstraZeneca“, „CanSino“ и „Sputnik V“ за своите ваксини срещу COVID-19.

Модификация на оригиналния аденовирус и добавяне на спайк протеина на коронавируса

Учените премахват от аденовируса неговите оригинални инструкции, или гени, които отключват конкретното заболяване, и ги заменят с копия на малък участък от коронавирусната молекула, а именно спайк протеина. Имунната система на организма разпознава спайк протеина като „натрапник“ и започва да изгражда антитела, които да го предпазят от бъдеща коронавирусна инфекция.

Вирусите не са живи, а за да се размножават, те трябва да могат да инфектират клетките. Тъй като са нужни наистина голям брой модифицирани аденовирусни молекули, експертите използват клетки, които максимално се доближават до особеностите на обекта на ваксинация, тоест човека. Човешките клетки са основата при разработването на аденоривусните ваксини. Аденовирусът в тях успява по-ефективно да инфектира нашите клетки, отколкото други видове животински клетки, което пък позволява на изследователите да създадат повече копия от вируса в тях. Точно на този етап понякога се налага използването на ембрионални клетъчни линии.

Видове клетъчни линии в коронавирусните ваксини

Две са клетъчните линии в COVID-19 ваксините: човешки ембрионални бъбречни клетки, наречени HEK 293, и човешки ембрионални ретинални клетки, наречени PER.C6. PER.C6 е създадена от материал след изкуствен (предизвикан) аборт в Нидерлания през 1985 г., а HEK 293 е с неразкрит произход. Възможно е клетките в нея да са взети от зародиш след претърпян спонтанен или предизвикан аборт, също в Нидерлания около 1972 г.

Екипите на компанията „Johnson & Johnson“ използват клетъчна линия PER.C6 при разработването на своята коронавирусна ваксина. Препаратът на „AstraZeneca“, руската „Sputnik V“, както и китайската „CanSino“ се базират на клетки HEK 293. Изследователите от „Moderna“ и „Pfizer“/“BioNTech“ избират клетъчна линия HEK 293, за да тестват ефективността на генетичните инструкции в своите ваксини. Нито една компания не използва ембрионални клетъчни линии за създаването на своя краен продукт.

Крайният ваксинационен продукт не съдържа човешки ембрионални клетки

Клетките от линии HEK 293 и PER.C6 са генетично променени, за да съдържат част от аденовирусните инструкции, които предизвикват размножаването им. По този начин е възможно производството на големи количества краен ваксинационен продукт и отстраняването на инструкциите за аденовирусна репликация в самата ваксина. Когато те бъдат премахнати, аденовирусът не може да се разпространява в организма на пациента. С други думи, осигурената доза аденовирусни молекули инфектира добре контролиран брой клетки гостоприемници, което води до образуването на ограничено количество от спайк протеина на коронавируса. Количество, достатъчно да отключи имунен отговор.

След като се получи голяма доза от аденовируси, съдържащи коронавирусния спайк протеин, самият аденовирус се пречиства и изолира от ембрионалния клетъчен материал, след което те се добавят към ваксината. Това означава, че в крайния продукт, който се инжектира в хората, няма ембрионални клетки.

Защо е необходимо да се използват клетки от човешки ембрион?

Преди учените да започнат да използват човешки клетъчни линии, за създаването на ваксини се разчита на клетъчен материал от животни – бъбречни клетки от маймуна или куче и ембрионални клетки от кокошка.

Ваксината срещу полиомиелит

Между 1955 г. и 1963 г. специалистите вземат клетки от бъбрек на маймуна при разработване на ваксината срещу полиомиелит. По-късно се оказва, че клетките са инфектирани с маймунски вирус, познат като SV40, което означава, че ваксинираните хора стават податливи на инфекция с него.

Съвременните варианти на полиомиелитната ваксина се създават по сходен начин, с тази разлика, че днес те преминават през много сериозна филтрация с цел да се премахне оригиналното съдържание на животинските клетки.

Ваксината срещу полиомиелит е пример за друг вид препарат, различен от този, който е базиран на аденовирусите. Тя се създава чрез деактивирана версия на полиовируса, посят в клетки от маймуна. В исторически план причината учените да продължат да търсят и да започнат да използват „по-чисти“ човешки клетъчни линии се крие в страха им от възможно замърсяване или наличие на ендемично вирусно съдържание в животинските клетки.

„Чистота“ на ембрионалните клетъчни линии

Ембрионалните клетъчни линии се смятат за „чисти“, защото не са имали достатъчно време да бъдат инфектирани с други вируси. Така те се превръщат във възможно най-безопасното средство за производство на аденовирусни ваксини.

Използването на клетки от зародиш след предизвикан аборт при разработването на ваксини не е новост в имунологията. Две човешки клетъчни линии - WI-38 и MRC-5, извлечени от зародиши след такъв вид аборт в Швеция през 1962 г. и във Великобритания през 1966 г., служат при разработването на препарати с отслабен или неактивен вирус срещу варицела, херпес, рубеола, хепатит А, полиомиелит и бяс.

Полиомиелитният компонент от ваксината срещу дифтерия, тетанус и коклюш и от тази срещу бяс - „Imovax“, е базиран на неактивен („убит“) вирус, посят в клетки MRC-5, създадени от компанията “Sanofi-Pasteur.“ „Imovax“ замени потенциално опасните, а в някои случаи и смъртоносни, версии на ваксината срещу бяс, създадена в животинска тъкан.
За препаратите на компанията „Merck“ срещу хепатит А и херпес също се използват MRC-5 клетки. Компонентът срещу морбили в тяхната MMR ваксина срещу морбили, паротит и рубеола, подобно на аденовирусната ваксина от 70-те години на миналия век, използва клетки WI-38.

През 2020 г. учени изчислиха, че клетките WI-38 са спасили живота на повече от 10 милиона души, благодарение на широкото им приложение в областта на имунологията и създаването на ваксини.

Макар че човешките ембрионални клетки отскоро се използват в биомедицината, клетъчните линии имат все по-значителен принос за развитието на съвременната медицина. На тях са възложени големи надежди и по отношение на бързото разработване на ваксини срещу коронавирус.