Пандемия COVID-19 в очередной раз доказала: вакцинация — лучший способ справиться с вирусными угрозами планетарного масштаба. От коронавируса разные страны разработали собственные вакцины, некоторые из них были сделаны на основе инактивированных, то есть «убитых» живых вирусов (в России это, например, «КовиВак»). Инактивация производится специальным химическим веществом — пропиолактоном. В нашей стране он весь импортный, но в связи с геополитической обстановкой завоз стал, мягко говоря, осложнен, поставщики «доедают» старые запасы… Хорошая новость в том, что благодаря химикам Томского госуниверситета в течение года в России появится собственное производство.
Как работает вакцина с инактивированными вирусами?
Вакцины на основе «убитых» вирусов делают, естественно, не только для борьбы с коронавирусом – они борются со многими опасными инфекционными заболеваниями, от птичьего гриппа до гепатита А и бешенства. В основе такой вакцины – инактивированная вирусная культура. Если живой вирус, попадая в организм, начинает активно размножаться —и воздействовать на клетки, то «убитый» такой способности лишен. Но при этом остается вся его химическая структура, которую организм воспринимает как некую последовательность атомов и отправляет на ликвидацию «инородца» иммунные клетки. В следующий раз, встретившись с аналогичной РНК вируса (уже, может быть, живого — то есть при реальном заражении), иммунитет будет во всеоружии. Он это уже «видел» и знает, как бороться.
Виктор Мальков, заведующий лабораторией органического синтеза (ЛОС) химического факультета ТГУ:
«Инактивация вирусов при производстве вакцин — задача не простая, это не муравьи в огороде — залил кипятком и все… Требуется их обработка химическими реагентами при определенных условиях. Раньше для этих целей использовали формальдегид, но с ним, во-первых, довольно-таки сложно работать, во-вторых, он зачастую не приводит к желаемому результату. Поэтому последние годы фармкомпании в качестве инактиватора предпочитают вещество под названием пропиолактон. Это внутренний циклический сложный эфир гидроксикислоты, если использовать химическую терминологию. Он исключительно эффективно селективно работает при инактивации живых вирусных культур. Эффективность выше, чем у формальдегида, и расход гораздо меньше».
Кто делает пропиолактон?
Пропиолактон в России не производится, весь объем импортируют. Это очень затратно — стандартный европейский образец в 25 граммов стоит порядка 100 тысяч рублей. Потребность российской химической промышленности – порядка 1 тонны в год. Впрочем, с учетом нынешних обстоятельств даже за деньги его стало проблематично купить — импорт в Россию снизился до минимума, можно сказать, потребители живут на старых запасах…
Но это тот случай, когда запрягать стали заранее: видимо, в процессе разработки «ковидной» вакцины фармкомпании в полной мере осознали необходимость собственного производства пропиолактона. И еще в прошлом году в ТГУ пришел запрос: сможете ли вы разработать технологию?
Виктор Мальков:
«Задач не тривиальная, но мы сказали: «Сможем!». Не тривиальная она в том плане, что это непростой технологический процесс даже на лабораторном уровне — начиная с того, что вещества, используемые для получения пропиолактона, не устойчивые, и заканчивая тем, что сам пропиолактон и реагенты достаточно токсичные. Но речь шла об органическом синтезе, а у нас лаборатория этим занимается более 10 лет. Есть хороший опыт, сотрудники соответствующей квалификации. Был проведен мозговой штурм, привлечены лучшие умы и руки…
Процесс получения пропиолактона в общем и целом известен, он описан во многих научных публикациях. Но одно дело — теория, другое дело — практика: по ходу работы всплывало много нюансов. Тем не менее, уже в январе 2022 года мы собрали опытную лабораторную установку, на которой стали получать первое малое количество: 15-20 граммов в день».
Самым проблемным моментом стал процесс очистки. Мало получить какое-то вещество — его нужно еще и очистить от примесей, поскольку речь идет о том, что это вещество будет применяться в фарме. И, по словам Виктора Малькова, их коллектив с этими проблемами в полной мере столкнулся. Сейчас получено несколько экспериментальных образцов разной степени чистоты, один из них уже подготовлен для отправки на испытания конечному потребителю.
Когда и где начнется производство?
До конца 2022 года проектная группа ЛОС ТГУ планирует завершить лабораторный этап. Далее опытная технология передается промпартнеру вуза — Инжиниринговому химико-технологическому центру (ИХТЦ) ТГУ. Эта структура — своего рода «переводчик» с научного языка на промышленный, его ученые и инженеры будут масштабировать производство. Если в лаборатории химики получали считанные граммы пропиолактона в день, то на промплощадке ИХТЦ речь пойдет о килограммах в час. По текущему плану, производство откроется до конца 2023 года в промпарке на Кузовлевском тракте.
Виктор Мальков:
«Опытно-промышленная установка рассчитана на производственную мощность 1 тонна в год, то есть она закроет всю брешь в потребностях российских производителей вакцин. Сейчас вовсю идет ее проектирование. Мы, как научная организация, будем осуществлять авторский надзор, сопровождать весь процесс запуска. Думаю, до конца следующего года процесс масштабирования завершится. Наш пропиолактон будет значительно дешевле европейских аналогов: все сырье отечественное, технология теперь тоже отечественная».