Kiedy tylko uda nam się opracować szczepionkę przeciwko SARS-CoV-2, świat stanie się bezpieczniejszym miejscem, a ludzkość będzie mogła ogłosić triumf nad koronawirusem. Ale kiedy to się wydarzy?
Nawet najskuteczniejsze i najbardziej drakońskie metody do walki z COVID-19 mają na celu spowolnienie i opanowanie rozprzestrzeniania się choroby. Nie wyeliminują SARS-CoV-2 ze środowiska. Ten koronawirus zostanie z nami już na zawsze. Ale jest jedna rzecz, która realnie może zapobiec chorobie. To szczepionka, na którą wszyscy czekamy.
Wyścig po szczepionkę
Około 35 firm i instytucji akademickich na całym świecie ściga się, by stworzyć szczepionkę na COVID-19. Już co najmniej cztery preparaty zostały przetestowane na zwierzętach, a jedna szczepionka trafiła do pierwszej fazy badań klinicznych (opracowana przez NIAID i firmę Moderna). To bezprecedensowe tempo jest w dużej mierze zasługą wcześniejszych starań chińskich naukowców, którzy zsekwencjonowali materiał genetyczny SARS-CoV-2. Podzielili się nią ze światem nauki na początku stycznia, więc dla wszystkich zainteresowanych firm było to przeskoczenie ważnego etapu.
Ale jest jeszcze jeden powód tak intensywnych prac nad szczepionką przeciwko SARS-CoV-2. Chociaż nikt nie mógł przewidzieć, że kolejną chorobą zakaźną zagrażającą ludzkości będzie koronawirus, a nie np. wirus grypy, naukowcy spodziewali się, że tego typu zdarzenie nadejdzie. Wciąż uważa się, że potencjalna pandemia grypy jest poważniejszym zagrożeniem niż COVID-19, więc szybkie prace nad szczepionką skierowaną przeciwko nowemu koronawirusowi mogą być dobrym sprawdzianem.
Szybkość, z jaką wyprodukowaliśmy tylu kandydatów w dużym stopniu opiera się na zrozumieniu, jak opracować szczepionki na inne patogeny.
Richard Hatchett, dyrektor generalny Coalition for Epidemic Preparedness Innovations (Cepi)
Pandemia COVID-19 to kolejna masowa epidemia wywołana przez koronawirusa. Dwie inne – SARS i MERS – miały miejsce stosunkowo niedawno, bo odpowiednio w latach 2002-04 i 2012. W obu przypadkach rozpoczęto prace nad szczepionkami, które odłożono na półkę, gdy wybuchły epidemie. Firma Novavax teraz zmieniła przeznaczenie szczepionek na SARS i MERS i wykorzystuje je w opracowaniu ochrony przed SARS-CoV-2. Wykazano wszak, że genom SARS-CoV-2, SARS-CoV-1 i MERS-CoV jest podobny.
Firma Moderna, której szczepionka właśnie trafiła do pierwszej fazy testów klinicznych, oparła swoje badania na wcześniejszych pracach prowadzonych nad wirusem MERS prowadzonych w National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID).
Szczepionka nie tak prędko
SARS-CoV-2 dzieli 80-90% materiału genetycznego z wirusem SARS-CoV-1. Oba mają specyficzną „wstążkę” kwasu rybonukleinowego (RNA) zamkniętą wewnątrz sferycznej kapsułki białkowej (kapsydu) pokrytej kolcami. Te kolce pozwalają na przytwierdzenie się do powierzchni komórek wyściełających ludzkie płuca, umożliwiając wniknięcie wirusowi do organizmu. Wtedy dochodzi do replikacji wirionów, a więc powielania się koronawirusa.
Wszystkie szczepionki działają zgodnie z tą samą podstawową zasadą. Przedstawiają część lub całość patogenu ludzkiemu układowi odpornościowemu (zwykle w postaci zastrzyku), aby skłonić go do wytwarzania odpowiednich przeciwciał. Te z kolei są rodzajem pamięci immunologicznej, którą w przypadku wniknięcia patogenu do organizmu, można szybko zmobilizować. Wtedy patogen nie jest niczym nowym, a układ odpornościowy bez problemu go zwalcza.
Tradycyjną formę immunizacji osiągano przy użyciu żywych, osłabionych części wirusa lub po prostu całości inaktywowanego patogenu (chemicznie lub termicznie). Ma to jednak swoje wady. Prace nad szczepionką na COVID-19 wykorzystują sprawdzone metody, ale sięgają także po nowe technologie. Firma Novavax konstruuje szczepionkę rekombinowaną. Polega ona na wyodrębnieniu materiału genetycznego dla białek występujących na powierzchni SARS-CoV-2 (które prawdopodobnie wywołują reakcję odpornościową u ludzi) i wklejenie go do genomu nieszkodliwych bakterii lub drożdży. Inne podejście omija białka i pozwala na zbudowanie szczepionek na podstawie samej instrukcji genetycznej – tak jest w przypadku Moderny i firmy CureVac.
Badania kliniczne, będące istotnym prekursorem do zatwierdzenia szczepionki przez organy nadzoru, zwykle odbywają się w trzech etapach. Pierwszy z udziałem kilkudziesięciu zdrowych ochotników testuje bezpieczeństwo szczepionki, monitorując działania niepożądane. Drugi, obejmujący kilkaset osób, zwykle w części świata dotkniętego chorobą, analizuje skuteczność szczepionki, a trzeci robi to samo u kilku tysięcy osób. Ale istnieje mały margines błędu, gdy eksperymentalne szczepionki przechodzą przez te fazy. Po prostu, „nie wszystkie konie, które wystartują, ukończą wyścig”.
Potencjalne szczepionki albo nie są bezpieczne, albo nie są skuteczne, albo jedno i drugie. Zastosowanie biologicznego sita jest niezbędne, dlatego badań klinicznych nie można pominąć ani przyspieszyć. Zatwierdzenie produktu można przyspieszyć, jeżeli organy regulacyjne wcześniej zatwierdziły podobne produkty. Na przykład, coroczna szczepionka na grypę sezonową, jest dobrze skrojonym preparatem, w którym co jakiś czas aktualizuje się jeden lub kilka modułów. SARS-CoV-2 to wciąż „ziemia nieznana”, dlatego na tę właściwą, wymarzoną szczepionkę przyjdzie nam jeszcze poczekać.
