General, Research, Technology

Інженерської вакцина: як боротися з пандеміями майбутнього?

У 1918 році завершилася найкровопролитніша натой момент війна. Цей рік також поклав початок нової війни. Поклавши край масовому смертовбивства серед людей, природа взяла цю прерогативу на себе і почала сіяти хаос. Епідемія грипу 1918-1919 років забрала близько 20-40 мільйонів життів, більше, ніж Перша світова війна, і вбила більше людей за один рік, ніж бубонна чума за чотири роки.

«Чотири з половиною роки медицина присвячувала себепідтримці людей на лінії вогню », писали в Журналі Американської медичної асоціації в 1918 році. «Тепер вона повинна обрушитися всією своєю міццю на найлютішого ворога всього - інфекційні захворювання».

Чи може такий смертельний вірус відродитися? Так. Питання в тому, чи будемо ми до цього готові.

Виступаючи на конференції, присвяченійекспоненційної медицині в Singularity University, доктор Джордж Пост припустив, що ми приділяємо недостатньо уваги ризику розвитку чергову глобальну пандемію.

«Нас усмирило постійну увагу до глобальних інфекційних захворювань», говорить Пост. «У нас неадекватний стан нагляду за погрозами».

Пост є професором з інновацій в областіохорони здоров'я та головним науковим співробітником по частині адаптивних систем в Університеті штату Арізона. У своєму виступі він окреслив хвороби по всьому світу за останнє десятиліття. Від вірусу Чикунгунья до Ебола і Зика, говорить доктор, що дрімають хвороби спалахують знову і продовжують з'являтися нові. Остання епідемія Ебола забрала 10 000 чоловік, а вірус Зика швидко поширюється.

Кепські віруси швидко розвиваються. «Це свого роду гонка озброєнь», говорить Пост.

Найбільша проблема, на думку Посту, в тому,як швидко ми зможемо розгорнути нашу оборону. Швидкість має першорядне значення. Але коли справа доходить до розробки і виробництва вакцин, швидкості немає як немає. Діагностичні тести розробляються до одного року; вакцини - від трьох до десяти років.

Навіть якби ми кинули всі наші можливості з виробництва вакцин на боротьбу з одним вірусом, загальна потужність складе близько 900 мільйонів доз для населення в 7 мільярдів.

Щоб ефективно боротися з майбутнім вірусом пандемічного потенціалу - Пост називає його агентом X - нам потрібно відповісти на наступні питання:

  • Як з'ясувати, проти чого захищатися?
  • Як зробити нову вакцину?
  • Як поширювати ліки?
  • Як зробити їх доступними?


Він вважає, що нові технології на кшталт швидкого секвенування генома, просунутих обчислень і білкової інженерії приведуть до більш швидким і ефективним рішенням в майбутньому.

Виробництво вакцин здебільшогобіологічне, зазначає Пост. Що нас цікавить вірус - це відправна точка створення нової вакцини. Потрібно прискорити цей процес шляхом створення молекулярних компонентів вакцин з нуля.

Для цього, каже Пост, нам будуть потрібні потужнікомп'ютери для аналізу, моделювання і каталогізації структури молекул, які стимулюють імунітет. Ця імунологічна бібліотека окреслить правила взаємодії з новими загарбниками.

«Якщо агент Х потрапить до нас - і якщо у нас будутьпід рукою ці правила - ми зможемо секвенувати геном агента Х в лічені дні, навіть годинник », говорить Пост. Цей геном розповість нам, які білки виробляє вірус і які антигени потрібно синтезувати нам.

Потім нам потрібно буде використовувати нашу здатність змінювати білки і зробити саму вакцину інженерним шляхом.

Пост каже, що це світ, до якого мирухаємося, навіть якщо цього ще непомітно. Для аналізу складних тривимірних структур білків і визначення того, як вони складаються, потрібно багато обчислювальної потужності, а хімічний синтез білків і раніше залишається серйозною проблемою для вчених.

Але оскільки методи секвенування генома,обчислювальна потужність і білкова інженерія розвиваються і сходяться, нас чекає світ, здатний швидко і широкомасштабно реагувати на майбутні вірусні загрози. Ефективно використовуючи глобально розподілені хімічні виробництва і маючи чіткий план по виробництву вакцини, ми могли б наростити виробничі потужності в сотні мільйонів або мільярди доз.