Prace nad szczepionką na koronawirusa przyspieszyły. Wiemy, kiedy może być dostępna
Wirusy towarzyszą nam od zawsze, a podczas epidemii potrafią siać ogromne spustoszenie. Jak to jest, że pomimo gigantycznego postępu nauki i medycyny niepozorny koronawirus wciąż potrafi spowodować chaos, który obecnie obserwujemy?
Czym jest wirus?
Wirusy to najmniejsze mikroorganizmy — znacznie mniejsze od np. bakterii — które nie są w stanie funkcjonować poza żywą komórką. Może to być komórka ludzka, zwierzęca, roślinna — wirusów mamy naprawdę bardzo duży przekrój.
To bezwzględne pasożyty wewnątrzkomórkowe: wnikając do komórki gospodarza, przejmują one nad nią kontrolę, wykorzystując zachodzące w niej procesy do tego, aby powielać swój materiał genetyczny. Z jednej strony działają więc bardzo inteligentnie, bo aby nas zarazić, potrafią się dobrze adaptować, a z drugiej można powiedzieć, że aż tak sprytne nie są, bo bez komórki żywej tak naprawdę sobie nie poradzą.
Wiele wirusów potrafi nam jednak bardzo mocno zajść za skórę. Co takiego powoduje, że mamy z nimi tyle problemów?
Przede wszystkim to, że działają bardzo podstępnie. To oczywiście różni się w zależności od tego, z jakim wirusem mamy do czynienia, ale mogą one atakować znienacka, a żeby łatwiej radzić sobie z przeciwnikiem, mogą się rekombinować.
Rekombinować?
Chodzi o to, że niektóre wirusy w trakcie namnażania mogą zmieniać swój materiał genetyczny, stając się niejako nowym szczepem danego wirusa. Takim przykładem może być wirus grypy, który tak naprawdę bardzo, bardzo często się mutuje.
I dlatego co roku mamy nową szczepionkę.
Dokładnie. Dlatego co roku potrzebujemy nowej szczepionki i nigdy nie jesteśmy stu procentowo pewni, jakie szczepy pojawią się w następnym roku. To właśnie te częste mutacje utrudniają znalezienie szczepionki uniwersalnej - czyli działającej wobec wielu różnych szczepów tego samego wirusa.
Większość szczepionek, nad którymi pracuje się obecnie, nie zawiera całych wirusów.•Fot. Lukasz Cynalewski / Agencja Gazeta
Jeszcze do niedawna tworzone były głównie szczepionki atenuowane lub inaktywowane. Chodzi o to, że zawierały one wirusa: albo osłabionego, albo właśnie inaktywowanego, czyli pozbawionego swoich właściwości za pomocą różnych czynników fizykochemicznych.
Natomiast obecnie jest tendencja do opracowywania szczepionek rekombinowanych. Oparte są one nie na całym wirusie, ale tylko na antygenie uzyskanym metodami inżynierii genetycznej na przykład na białku wirusowym lub jednym fragmencie jego materiału genetycznego.
I ten tylko jeden fragment wystarcza do wykształcenia odporności?
Czasem oczywiście nie udaje się opracować tego typu szczepionki i wraca się do tych opartych na całych wirusach. Ale raczej od całych wirusów odchodzimy.
W szczepionkach rekombinowanych często używa się białek strukturalnych danego patogenu - znajdują się one głównie na powierzchni wirusa i bardzo często odpowiadają za ten pierwszy etap infekcji, czyli za wnikanie wirusa do komórki gospodarza.
Jeśli więc podamy pacjentowi białko z takiego wirusa, to możemy przekonać jego organizm, że ma do czynienia z samym wirusem. A to właśnie białko jest tak naprawdę tym czynnikiem, w kontakcie z którym powstają przeciwciała, które w trakcie infekcji walczą z patogenem. Mówiąc prostym językiem, zadaniem tych przeciwciał jest wiązanie się do białka i unieszkodliwianie w ten sposób patogenu.
Ile czasu zazwyczaj trwają prace nad szczepionką?
No właśnie to jest takie pytanie, na które nie ma jednej odpowiedzi. Bo jeżeli mówimy o bardzo zmiennym wirusie grypy, to do tej pory tej szczepionki uniwersalnej nie ma, są tylko skuteczne szczepionki sezonowe. Jeżeli mówimy o wirusie zapalenia wątroby typu C, nad którym nasz zespół bardzo długo pracował, szczepionki nie ma aż do tej pory, pomimo bardzo wielu prób.
Natomiast są też takie wirusy, które nie są aż tak zmienne, z którymi możemy trochę lepiej sobie poradzić. I mam nadzieję, że koronawirus wywołujący Covid-19 będzie właśnie takim wirusem, na którego szczepionka pojawi się dosyć szybko. Aczkolwiek newsy o tym, że będzie to już za kilka miesięcy, są po prostu niewiarygodne.
To o jakim przedziale czasowym możemy myśleć, choćby w przybliżeniu?
Wszystko zależy od miejsca, z którego startujemy, z jakim wirusem mamy do czynienia. Jeżeli z patogenem, który się dopiero pojawia, nie wiemy o nim nic, to zanim w ogóle zaczniemy nad nim pracę, musimy poznać sekwencję jego genomu. Inaczej nie możemy zacząć projektować genów np. białek strukturalnych.
W przypadku tego obecnego koronawirusa sekwencję jego genomu poznaliśmy w ciągu zaledwie 42 dni od momentu, gdy pojawiła się pierwsza wzmianka o jego występowaniu w Chinach. To jest naprawdę błyskawiczne tempo, które pokazuje jak mocno poszły do przodu biologia molekularna, inżynieria genetyczna.
Ale musimy też pamiętać, że poznanie sekwencji genomu to dopiero początek. Aktualnie pomaga nam to, że mieliśmy już wcześniej koronawirusy, które dały nam bolesną lekcję - mówię tutaj o SARS i MERS. Prace nad szczepionkami były już rozpoczęte, co pozwala nam korzystać z tych doświadczeń i przyspieszyć prace nad szczepionką na nowego koronawirusa.
Dr Ewelina Król ma doświadczenie w badaniach nad szczepionką na m.in. wirusa Zika czy wirusa zapalenia wątroby typu C.•Fot. Bartosz Banka / Agencja Gazeta
Firma Moderna, której szczepionka właśnie weszła w pierwszą fazę badań klinicznych, miała już gotową platformę mRNA, którą wykorzystywała w przypadku innych patogenów, np. wirusów Zika czy SARS. I oni po prostu podmienili tylko gen białka powierzchniowego.
Ale co jest bardzo ważne: ponieważ mamy ogłoszoną przez WHO pandemię, wszystkie procedury są bardzo uproszczone i skrócone. Ogłoszenie pandemii zwolniło Modernę z obowiązku przeprowadzenia badań przedklinicznych na modelu zwierzęcym - co pozwoliło zaoszczędzić dwa lata. Ponieważ we wcześniejszych badaniach wykazali, że ta platforma jest w miarę bezpieczna, to pozwolono na wykorzystanie jej w tym wypadku.
Do tego przed badaniami przedklinicznymi mamy jeszcze pierwszy etap, czyli badania podstawowe w laboratorium. W zwykłych warunkach może on trwać nawet 5 lat - tutaj zajął 2 miesiące.
Ale wciąż nie oznacza to, że szczepionkę będziemy mieć już za kilka miesięcy. W tych dniach rozpoczęto badania kliniczne, podano szczepionkę Moderny grupie 45 ochotników. Za 28 dni dostaną drugą dawkę, a następnie będą monitorowani przez 12 miesięcy. Jeśli przez np. 6, 7 czy 8 miesięcy nie wystąpią żadne efekty uboczne, to dopiero jest szansa, że rozpocznie się bardzo przyspieszona faza druga badań klinicznych. A potem trzecia.
Tak więc myślę, że jeżeli wszystko pójdzie idealnie, to 1,5 roku do 2 lat to jest absolutne minimum by ta szczepionka pojawiła się na rynku.