Rychlosti navzdory: bezpečná vakcína proti covid-19 staví na znalostech z minulosti

Vakcína proti nemoci COVID-19 je po roce od vypuknutí pandemie tématem, které převažuje v médiích nejen v Česku, ale i v zahraničí. Aktuálně první registrovaná vakcína od firmy Pfizer je od prosince dostupná na trhu ve Velké Británii a v lednu by měla dorazit i do České republiky. Přestože nová vakcína proti koronaviru vznikla v rekordním čase, její vývoj nezačal v žádném případě od nuly. Naopak je postavený na dlouholetém výzkumu, který vedl k podrobné znalosti tohoto viru a současně k vývoji nových technologií umožňujících rychlé vytvoření nové vakcíny. Jak vakcína vznikla a co všechno pomohlo její vývoj urychlit se dozvíte v našem článku.

S vývojem pomohla celá rodina koronavirů

V první řadě je nutné zmínit fakt, že vývoj vakcíny, který začal v době vzplanutí celosvětové epidemie, nezačal ani zdaleka od nuly. Je nutné si uvědomit, že koronavirus není fakticky nic nového. Na světě existuje totiž celá rodina koronavirů, které se i v minulosti běžně vyskytovaly i na našem území. Tito příbuzní současného podtypu SARS-CoV-2, který může za letošní celosvětovou epidemii, zpravidla způsobovaly jen běžné virózy a nachlazení bez vážnějších komplikací. Jiní příbuzní naproti tomu byli zodpovědní za závažné epidemie v minulosti. Řeč je především o podtypu SARS, který vyvolal epidemii v roce 2002, a MERS, zodpovědný za stovky obětí v oblasti blízkého východu v roce 2012.

Co to znamená v současné koronavirové krizi? 

Díky příbuznosti těchto podtypů mohli vědci při vývoji nové vakcíny použít poznatků z vývoje předchozích vakcín a především informací ohledně vlastností koronavirové “rodiny” jako takové. Ve chvíli, kdy se začátkem roku objevil nový koronavirus s pandemickým potenciálem, vědci tak mohli stavět na již dlouhá léta probíhajícím výzkumu. Díky dřívějším poznatkům totiž věděli, na jakou součást virové částice se zaměřit a současně jaká je genetická informace této nové varianty a uplatnit tyto vědomosti při vývoji vakcíny. Je pravda, že vývoj vakcín zpravidla trvá mnoho let a velkou část v tomto procesu zaujímá právě laboratorní výzkum předcházející klinickému testování na lidech. Současná vakcína proti COVID-19 se laboratornímu výzkumu nevyhnula, pouze navazovala na mnohé zkušenosti s jinými koronaviry. Laboratorní výzkum vakcíny tak v podstatě trval roky.

Naléhavý stav vede ke spolupráci

Aktuální koronavirová epidemie je mimořádná především svým celosvětovým rozsahem. Díky tomu došlo ke koncentraci výzkumných sil po celém světě na tuto jedinou nákazu, zatímco ostatní projekty byly pozastaveny. V současnosti probíhá přes 800 různých výzkumných projektů zaměřených na boj s koronavirem, z toho 191 se soustředí specificky na vývoj vakcíny. Týmy po celém světě spolupracují v doposud nevídaném měřítku, aby se svět opět mohl vrátit do běžného provozu. Celému tomuto výzkumu jsou zároveň podřízeny mnohé finanční, administrativní a politické procesy, které mu vychází vstříc. Nic totiž nedokáže sjednotit lidi tak, jako společný nepřítel.

Technologie známe

Technologie, které se uplatňují při vývoji vakcíny, nejsou novinkou. Jejich vývoj začal jako reakce na epidemii Eboly v letech 2013 – 2016, jejíž výskyt poukázal na to, jak moc jsme globálně nepřipravení na podobné nové infekční nákazy. Vědci tehdy začali pracovat na univerzální technologii pro pohotovostní vývoj nové vakcíny, který by kdykoliv v budoucnu umožnil výrazně zkrátit celý proces.

Především administrativní zkratky

I když proces vývoje vakcín trvá běžně velmi dlouho, velká část z tohoto času jsou různé prodlevy převážně administrativního charakteru. Tentokrát byly mnohé byrokratické úkony výrazně urychleny a s nimi i vývoj současné vakcíny. 

Testování účinnosti, bezpečnosti a případných nežádoucích účinků proběhlo zcela běžným způsobem. Jediným zrychlením, ke kterému došlo v rámci klinického testování, bylo současné zahájení všech jeho tří fází. Tato souběžnost však nemá žádný vliv na kvalitu výzkumu a jeho výsledky. Testování se účastnilo 44 000 lidí z několika různých zemí, což je standardní počet, který je podobný i u déle vyvíjených se vakcín.

Technologie mRNA – co je zač a co umí?

Velká diskuze se v současnosti točí také kolem nové technologie vakcíny založené na molekule mRNA, kterou používá například očkovací látka od firmy Pfizer. Tato vakcína dosáhla jako první registrace a 8. prosince byla již uvedena na trh a do praxe ve Velké Británii. Jak tedy tato vakcína funguje? 

Molekula mRNA, neboli messenger RNA, je běžnou součástí buňky. Jedná se vlastně o takového poslíčka, který si opíše určitou informaci z naší genetické informace (DNA) v jádře a přenese ji k specifickým součástem buňky (ribosomům), kde se podle této informace vytvoří cílová bílkovina. Pro jednodušší pochopení si to lze představit takto: DNA je jako velká kniha receptů, která je zavřená v sejfu, tedy v jádře, aby byla chráněná před poškozením a jakýmkoliv narušením. Jakmile je potřeba uvařit nějaký recept, tedy vytvořit určitou bílkovinu, která pak následně slouží k různým účelům, jáderná DNA vyšle poslíčka (mRNA) kterému do kapsy vloží opsaný recept na konkrétní bílkovinu. Poslíček tento recept vynese ze sejfu (z jádra) do kuchyně (k ribosomům), kde dojde k „uvaření“ potřebné bílkoviny. 

Samotná vakcína je složená z obalené molekuly mRNA, která obsahuje informaci o specifické povrchové bílkovině koronaviru. Tento tzv. „spike protein“ je typický pro koronavirus a slouží jako antigen, tedy část viru, která aktivuje naši imunitu a tvorbu protilátek. Jakmile se očkovací látka dostane do těla a do buňky, molekula mRNA se spojí s buněčnými ribosomy a vytvoří tuto specifickou bílkovinu. Ta následně slouží k natrénování naší imunity a vytvoření protilátek. Pokud se tělo v budoucnu potká se skutečným koronavirem, bude již připravené a virus okamžitě zničí. 

Molekula virové mRNA se v buňce nemá šanci dostat do jádra, s DNA se ani nesetká, a proto ho nemůže nijak ohrozit či pozměnit.

FELCANOVÁ, Tereza, HÁJKOVÁ, Karolína, JELÍNEK, Tomáš. Rychlosti navzdory: bezpečná vakcína proti COVID-19 staví na znalostech z minulosti. In: Medici PRO Očkování. [online]. 2020. Dostupné z: https://www.mediciproockovani.cz/rychlosti-navzdory.