Jak vzniká vakcína na covid-19? Kdy bude hotová a kdo ji dostane jako první?

Vzpomenete si, co jste dělali letos 10. ledna? Byl to pátek, takže jste si nejspíš domlouvali nějaké posezení s přáteli nebo možná rande, což s přihlédnutím k následným omezením působí skoro neuvěřitelně. Toho dne však také započala celosvětová snaha o vytvoření nové vakcíny: Čínská vláda totiž zveřejnila genetickou sekvenci viru SARS-CoV-2, který na planetě rozpoutal pandemii. A díky zmíněné informaci mohly vědecké týmy začít s miniaturním nepřítelem experimentovat a vyvíjet proti němu očkování.

Vakcína na dohled

V současnosti na vakcíně proti novému koronaviru pracuje 35 laboratoří. Nejen nadnárodní organizace, ale také bohatí podnikatelé investují do jejího vývoje v přepočtu desítky milionů korun. Například zakladatel Microsoftu Bill Gates přislíbil, že pomůže vybudovat továrny na výrobu očkovací látky pro sedm týmů s nejlepšími výsledky. A některá uskupení, včetně odborníků z amerických biotechnologických společností Novavax a Moderna či z University of Oxford, mají třeba podporu nadace Coalition for Epidemic Preparedness Innovation (CEPI).

Redakce BBC Science Focus hovořila s týmem z Oxfordu: „Desátého ledna jsme obdrželi genetickou sekvenci a v následujících dnech už jsme rozhodovali, z čeho se bude naše vakcína skládat,“ vzpomíná imunoložka Teresa Lambeová, jedna z vedoucích vývoje na univerzitním Jennerově institutu. „Od té doby jsem neměla jediný volný víkend. Pracovala jsem bez ohledu na střevní chřipku, kterou jsem prodělala, či narozeniny. Skoro jsem neviděla své děti… Jsem velice vyčerpaná.“

V boji proti koronavirům

S propuknutím pandemie se samozřejmě otevřela otázka, na kterou zatím nedokážou odpovědět ani experti: Kdy nouzová situace skončí? Vzhledem ke globálnímu rozšíření viru je velice nepravděpodobné, že by se časem jednoduše vytratil. I kdyby jej nějaký stát dokázal na svém území zcela vymýtit, stačil by jeden nemocný návštěvník a nákaza by se objevila znovu. Jednoduše řečeno, aby nebezpečný virus zmizel, musíme si vůči němu vytvořit imunitu. Takže čím dřív vznikne vakcína, tím dřív se do našich životů vrátí jistota a klid.

SARS-CoV-2 patří mezi tzv. koronaviry, z nichž většina nezpůsobuje horší zdravotní potíže než rýmu. Některé však vyvolávají velmi závažná onemocnění: Jmenujme například SARS v letech 2002 a 2003, MERS od roku 2012 do současnosti a momentálně i covid-19. Aktuálně sice neexistuje schválená vakcína proti žádnému z koronavirů, nicméně probíhající pandemie s sebou nese natolik závažné důsledky, že boj se SARS-CoV-2 získal prioritu.

Těžko na cvičišti…

Princip všech vakcín spočívá v „přelstění“ těla tak, aby si myslelo, že ho infikoval virus či bakterie způsobující nebezpečnou nemoc. Vytvoří se tak protilátky, a pokud se člověk následně skutečně nakazí, paměťové buňky imunitního systému zvané B-lymfocyty je pomohou vyprodukovat znovu.

Různé vakcíny proti covid-19 se snaží popsaného efektu dosáhnout podobným způsobem: Vystavují tělo působení proteinů, z nichž se skládá obálka viru. Jakmile miniaturní organismus člověka napadne, jeho bílkoviny se spojí s receptory na povrchu buněk krku a plic s cílem proniknout dovnitř, kde se pak virus množí. Pokud však imunitní systém s proteiny, které jsou samy o sobě neškodné, již v minulosti bojoval, velmi rychle si vytvoří protilátky a invazi zastaví.

Na ramenou šimpanzů

Každá laboratoř k úkolu přistupuje trochu jinak. Řešení týmu z Oxfordu zahrnuje vstříknutí genetické informace neboli DNA inkriminovaného proteinu do krve. V laboratořích firmy Moderna na druhou stranu spoléhají na vpravení RNA, tedy kyseliny ribonukleové. A vědci z University of Pittsburgh zavádějí do těla protein usazený na podloží z mikrojehliček, jež se po průchodu kůží rozpustí.

Aby se DNA viru dostala do lidských buněk, vkládají ji oxfordští badatelé do tzv. virového vektoru, tedy jakéhosi miniaturního dopravního prostředku. Jedná se o modifikovaný šimpanzí virus ze skupiny adenovirů. Jak vysvětluje Lambeová: „Virový vektor je ochromený, takže se nemnoží a nedokáže způsobit žádné onemocnění.“

Prozkoumat, naklonovat, zničit

V době vzniku tohoto článku začali již dva výrobci vakcíny, americká Moderna a čínská CanSino Biologics, s klinickými testy na lidech. Ale ani oxfordský tým příliš nezaostával a testoval od konce dubna. Poté, co tamní vědci obdrželi 10. ledna genetickou sekvenci koronaviru, začali s identifikací DNA jeho proteinu. Posléze ji naklonovali a vytvořili z ní očkovací látku pro předklinické zkoušky. „Než započneme s klinickým testováním, musí se každá vakcína či lék prověřit na zvířatech,“ dodává Lambeová.

Z předklinických zkoušek vyplynulo, že očkování efektivně napomáhá vzniku protilátek, jež viru SARS-CoV-2 zabrání útočit na buňky. Zároveň sérum zvýšilo množství bílých krvinek, tzv. T-lymfocytů, které se podílejí na boji s již napadenými buňkami. Univerzitní laboratoř Clinical BioManufacturing Facility už proto vyrábí větší množství vakcíny, s níž se počítá pro očkování lidí.

Lest na pacienty

V první fázi testování se vědci zaměří na bezpečnost vakcíny. „Nejprve se dobrovolníkům aplikuje dávka, o níž jsme si na základě předešlých klinických testů jistí, že je zcela bezpečná,“ vysvětluje Lambeová. „Následující dva až tři dny se dobrovolníci bedlivě sledují.“ Badatelé si při tom všímají veškerých vedlejších efektů, jako jsou bolesti svalů či hlavy. Neustále se měří i množství T-lymfocytů a protilátek v krevním oběhu. S koncem první fáze by měla být vakcína vyzkoušená na 510 lidech ve věku 18–55 let.

Pokud bude bezpečná a funkční, začne se během druhé fáze testovat na osobách starších 55 let a také na malém počtu dětí. Třetí fáze spočívá v naočkování pěti tisíc dobrovolníků ve věku nad 18 let, z nichž ovšem skutečnou vakcínu dostane pouze polovina. Cílem bude ověřit, jak sérum pomáhá v běžném životě, přičemž se porovná množství nakažených mezi naočkovanými a těmi, jimž se látka neaplikovala.

Očkování k Vánocům

Pozorování ani měření během klinických testů nelze uspěchat. Bezpečnost a efektivitu nové vakcíny musejí prověřit také regulační orgány jednotlivých zemí. A po jejím schválení bude ještě nutný čas na produkci v dostatečném množství. „Očkovací látku jednoduše nechcete vyrábět, dokud není zcela jisté, že je bezpečná a funguje,“ dodává John Tregoning z Imperial College London, jenž se zaměřuje na respirační onemocnění a vývoj vakcín.

Oxfordský tým se proto ze všech sil snaží usnadnit své vakcíně cestu k masovému použití. „Vedle testování už pracujeme na výrobě očkovací látky, abychom byli koncem roku připraveni na její uvedení na trh a měli v zásobě nejlépe miliony dávek,“ vysvětluje Lambeová. Zpočátku přitom sérum primárně dostanou zdravotníci a senioři.

Jiný kraj, jiná injekce

Ostatní výrobci pracují s podobným scénářem, a podle většiny předpovědí se tak vakcína proti covid-19 objeví během roku či do 18 měsíců. V praxi se jedná o neuvěřitelný výkon, protože výroba a schválení obvykle trvají dekádu i déle. V důsledku pomyslných závodů se navíc dostane na trh víc druhů očkovacích látek, od různých producentů. „Ocitnete-li se ve světě, jehož fungování vyžaduje vakcínu v miliardách dávek, je lepší, aby se produkce nespoléhala pouze na jednu technologii a výrobce,“ myslí si Tregoning. „Naopak ji chcete rozprostřít do řady regionů a postavit ji na procesu, který je rychlý a snadno replikovatelný. Takže čím víc druhů vakcíny, tím dřív se k ní lidé dostanou.“ 

Co se však stane, až se populace naočkuje a virový nepřítel vymizí? Přijde v budoucnu pandemie jiného koronaviru a s ní nová snaha najít medicínské řešení?

Chybějí nám peníze

Doktor Š’-po Ťiang z šanghajské univerzity Fu-tan tvrdí, že nalezl dlouhodobější řešení: Ve spolupráci s čínskými kolegy a americkým New York Blood Center vyvinul molekulu, která se dokáže přisát na specifickou oblast proteinu SARS-CoV-2, a tím viru zabrání proniknout do buněk. Výsledky publikoval v časopise Cellular & Molecular Immunology, kde mimo jiné vysvětlil, že je inkriminovaná část bílkoviny u všech koronavirů podobná – takže by nové molekuly mohly pomoct v boji proti budoucím nákazám. „Látka se nevpichuje, nýbrž inhaluje,“ dodává. „Tudíž si ji můžete aplikovat v pohodlí domova a vyhnout se návštěvě nemocnice.“

TIP: Koronavirus jako nenadálá hrozba? Má Čína skutečně čisté svědomí?

Výzkum podle něj v současnosti brzdí pouze nedostatek peněz pro spuštění předklinických testů. Pokud se však nakonec finance najdou a proces se povede zdárně dokončit, mohli bychom se v budoucnu vyhnout dalšímu nezbytnému vývoji očkování i protipandemickým opatřením.

Kdo bude první na řadě?

Čerstvě schválených a vyráběných vakcín proti covid-19 nebude zpočátku dost pro všechny. Jako první proto látku zřejmě dostanou lékaři a zdravotníci, kteří se o nakažené starají a ocitají se s nemocí v přímém kontaktu. Další prioritu představují senioři a jedinci s příliš narušeným zdravím, než aby si jejich tělo s virem poradilo samo. Ostatní budou muset čekat poněkud déle. „Nemyslím si, že během roku dostanu dávku já nebo vy,“ tvrdí Maria Bottazziová z Baylor University of Texas, jejíž tým se na vývoji séra podílí.