How the COVID-19 vaccines were created so quickly - Kaitlyn Sadtler and Elizabeth Wayne

Переводчик: Anton Zamaraev Редактор: Rostislav Golod

In the 20th century, most vaccines took well over a decade

В XX веке разработка, тестирование и производство большинства вакцин

to research, test, and produce.

занимали значительно больше десяти лет.

But the vaccines for COVID-19 cleared the threshold for emergency use

А вакцины против COVID-19 получили разрешение для экстренного использования

in less than 11 months.

менее чем за 11 месяцев.

The secret behind this speed is a medical technology

Секрет такой скорости — в медицинской технологии,

that’s been developing for decades:

которая разрабатывалась на протяжении многих лет:

the mRNA vaccine.

матричной РНК-вакцине, или мРНК.

This new treatment uses our body’s existing cellular machinery

При таком новом подходе для создания иммунного ответа

используются существующие клеточные механизмы организма.

to trigger an immune response,

protecting us from viruses without ever experiencing an infection.

Они защищают нас от вирусов без фактического заражения.

And in the future, this approach might be able to treat new diseases

Возможно, в будущем этот подход поможет лечить новые болезни

almost as quickly as they emerge.

практически сразу по мере их появления.

So how do these revolutionary vaccines work?

Как же работают эти революционные вакцины?

The key ingredient is in the name.

Ключевой ингредиент содержится в названии:

mRNA, or messenger ribonucleic acid, is a naturally occurring molecule

мРНК, матричная рибонуклеиновая кислота, — это молекула естественного происхождения,

that encodes the instructions for producing proteins.

в которой закодированы инструкции по созданию белков.

When our cells process mRNA, a part of the cell called the ribosome

При обработке мРНК нашими клетками, часть клетки под названием рибосома

translates and follows these instructions to build the encoded protein.

транслирует и исполняет эти инструкции для создания закодированного белка.

The mRNA in these vaccines works in exactly the same way,

В этих вакцинах мРНК работает в точности так же,

but scientists use the molecule to safely introduce our body to a virus.

но учёные используют её для безопасного знакомства организма с вирусом.

First, researchers encode trillions of mRNA molecules with the instructions

Сперва они встраивают инструкции для определённого белка вируса

for a specific viral protein.

в триллионы молекул мРНК.

This part of the virus is harmless by itself,

Эта часть вируса сама по себе безвредна,

but helpful for training our body’s immune response.

но помогает научить наш организм иммунному ответу.

Then, they inject those molecules into a nanoparticle

Затем они вводят эти молекулы в наночастицу

roughly 1,000 times smaller than the average cell.

размером примерно в 1 000 раз меньше, чем средняя клетка.

This nanoparticle is made of lipids,

Эта наночастица состоит из липидов,

the same type of fatty material that forms the membrane around our cells.

того же типа жиров, что образуют мембрану вокруг наших клеток.

But these lipids have been specially engineered

Но эти липиды специально сконструированы

to protect the mRNA on its journey through the body

защищать мРНК на протяжении её пути по организму

and assist its entry into the cell.

и способствовать входу в клетку.

Lastly, the final ingredients are added: sugars and salt

Наконец, в вакцину добавляют сахар и соль,

to help keep the nanoparticles intact until they reach their destination.

Их цель — помочь сохранить наночастицы в целости до прибытия к месту назначения.

Before use, the vaccine is kept at a temperature of -20 to -80 degrees Celsius

Чтобы предотвратить распад ингредиентов,

перед использованием вакцина хранится при температуре от -20°С до -80°С.

to ensure none of the components break down.

Once injected, the nanoparticles disperse and encounter cells.

После введения наночастицы рассеиваются и вступают в контакт с клетками.

The lipid coating on each nanoparticle fuses with the lipid membrane of a cell

Липидная оболочка на каждой частице сливается с липидной мембраной клетки

and releases the mRNA to do its work.

и выпускает мРНК для выполнения поставленной задачи.

At this point, we should note that while the vaccine is delivering

Здесь следует заметить,

что хотя вакцина и доставляет вирусные гены в клетки,

viral genetic material into our cells,

it’s impossible for this material to alter our DNA.

эти гены не могут изменить нашу ДНК.

mRNA is a short-lived molecule

У мРНК короткий срок жизни,

that would need additional enzymes and chemical signals to even access our DNA,

а для получения доступа к ДНК, потребуются дополнительные ферменты

и химические сигналы, не говоря уже об изменении её структуры.

let alone change it.

And none of these DNA altering components are present in mRNA vaccines.

И ни один из этих меняющих ДНК компонентов не присутствует в мРНК вакцинах.

Once inside the cell, the ribosome translates the mRNA’s instructions

При попадании в клетку её рибосома транслирует инструкции мРНК

and begins assembling the viral protein.

и начинает собирать белок вируса.

In COVID-19 vaccines, that protein is one of the spikes typically found

В вакцинах против COVID-19 этот белок обычно содержится в одном из шипов

on the virus’s surface.

на поверхности вируса.

Without the rest of the virus this lone spike is not infectious,

В отсутствие остальной части вируса этот единственный шип незаразен,

but it does trigger our immune response.

но он вызывает иммунный ответ.

Activating the immune system can be taxing on the body,

Мобилизация иммунной системы может дорого обходиться организму

resulting in brief fatigue, fever, and muscle soreness in some people.

и для отдельных людей вызывать краткую усталость, жар и боли в мышцах.

But this doesn’t mean the recipient is sick—

Но это не означает, что человек заболел.

it means the vaccine is working.

Совсем наоборот — вакцина подействовала.

The body is producing antibodies to fight that viral protein,

Организм вырабатывает антитела,

that will then stick around to defend against future COVID-19 infections.

которые впоследствии будут бороться с вирусом COVID-19.

And since this particular protein is likely to be found in most COVID variants,

И поскольку тот белок будет, вероятно, содержаться в большинстве вариантов COVID,

these antibodies should reduce the threat of catching new strains.

эти антитела должны сократить риск заражения новыми разновидностями.

This approach offers significant advantages over previous vaccines.

По сравнению с существующими вакцинами подход сулит значительные преимущества.

Traditional vaccines contain weakened versions of live viruses

Обычные вакцины содержат ослабленные версии живого вируса

or amputated sections of a virus,

или отдельные фрагменты вирусов.

both of which required time intensive research to prepare

В обоих случаях для безопасности инъекций

and unique chemical treatments to safely inject.

требуются длительные исследования и уникальная химическая обработка.

But mRNA vaccines don’t actually contain any viral particles,

Но в реальности мРНК вакцины не содержат никаких частиц вируса,

so they don’t have to be built from scratch to safely adjust each virus.

поэтому для обеспечения безопасности их не надо каждый раз создавать с нуля.

In fact, every mRNA vaccine could have roughly the same list of ingredients.

Фактически каждая мРНК может иметь примерно одни и те же составляющие.

Imagine a reliable, robustly tested vaccine that can treat any disease

Представьте надёжную, проверенную, пригодную от любой болезни вакцину,

by swapping out a single component.

в которой надо заменить всего один компонент.

To treat a new illness, researchers would identify the right viral protein,

Для лечения новой болезни учёные определяют требуемый белок вируса,

encode it into mRNA,

кодируют его в мРНК,

and then swap that mRNA into the existing vaccine platform.

которую затем просто подставляют в уже готовую платформу мРНК вакцины.

This could make it possible to develop new vaccines in weeks,

Таким образом можно будет создать новую вакцину за пару недель

giving humanity a flexible new tool in the never-ending fight against disease.

и дать человечеству новое гибкое оружие в непрекращающейся войне с болезнями.