Skala produkcji szczepionek na COVID-19 będzie największym wyzwaniem

- Próby opracowania szczepionek na HIV czy HCV trwają od dekad i wciąż nie zakończyły się sukcesem. Jednak gdyby nie lata badań między innymi nad tamtymi wirusami, prace nad terapiami przeciw SARS-CoV-2 nie toczyłyby się tak szybko - mówiła wirusolog prof. Krystyna Bieńkowska-Szewczyk z Uniwersytetu Gdańskiego. Choć od wybuchu epidemii COVID-19 minęło zaledwie kilka miesięcy, to w różnych ośrodkach na świecie trwają już zawansowane badania kliniczne nad szczepionką przeciw SARS-CoV-2. Tymczasem próby opracowania szczepionek na HIV czy HCV (wywołujący wirusowe zapalenie wątroby typu C - WZW C, którego odkrycie nagrodzono w tym roku Noblem z medycyny i fizjologii) trwają od dekad i wciąż nie zakończyły się sukcesem. Wirusolog tłumaczyła, skąd się biorą różnice w tempie prac nad różnymi szczepionkami przeciw wirusom. Okazuje się, że nie chodzi tylko o nakłady na badania.

Badaczka zauważyła, że prace nad szczepionką i lekami na SARS-CoV-2 nie toczyłyby się tak szybko, gdyby nie doświadczenie, które naukowcy zdobyli w pracach nad terapiami przeciw innym wirusom - nie tylko SARS-CoV-1, ale i HCV, HIV, Ebolą, grypą czy WZW typu B.

- Na innych wirusach wypróbowano bardzo różne warianty konstrukcji szczepionek. Dzięki temu wiemy, jakie rozwiązania mają większą szansę zadziałać w przypadku SARS-CoV-2 - mówiła wirusolog.

Badaczka wymieniła, co jest najważniejszym składnikiem istniejących na rynku szczepionek: wirus osłabiony, atenuowany (na przykład jedna z pierwszych szczepionek przeciw polio opracowana w latach 50. XX wieku przez Hilarego Koprowskiego), wirus zabity, inaktywowany (w szczepionce przeciw kleszczowemu zapaleniu mózgu), cząstki wirusopodobne, nie zawierające materiału genetycznego wirusa (jak na przykład w szczepionce przeciwko wirusowi brodawczaka, HPV, która zapobiega także rozwojowi raka szyjki macicy), fragmenty wirusa oczyszczone z naturalnego wirusa (tak jak w szczepionce przeciw grypie) czy fragmenty wirusa przenoszone przez wektory, czyli niegroźne dla gospodarza wirusy (na przykład w szczepionce na Ebolę).

Jeśli chodzi o SARS-CoV-2, to w Oksfordzie trwają teraz badania kliniczne trzeciej fazy nad szczepionką ostatniego typu, wektorową. Bazuje ona na niepatogennych odmianach adenowirusów, do których dołączono białka charakterystyczne dla SARS-CoV-2. Adenowirusy to powszechnie występujące wirusy, wywołujące u ludzi objawy przeziębienia, więc organizm ludzki je łatwo rozpoznaje i mógłby szybko eliminować, w związku z tym w szczepionce zastosowano jako tak zwane wektory, rzadkie warianty tych wirusów lub podobne adenowirusy zwierzęce. Podobny pomysł na szczepionkę (wykorzystanie adenowirusów) mają Rosjanie, ale ich szczepionka - zastrzegła prof. Bieńkowska-Szewczyk - nie była testowana zgodnie z obowiązującymi regułami badań klinicznych.

Zaawansowane prace, prowadzone w USA i Niemczech, dotyczą też szczepionki opartej na mRNA - fragmencie informacji genetycznej, który ma pomóc gospodarzowi wytworzyć białko antygenowe do zwalczania SARS-CoV-2.

- To eksperymentalny wariant. Takiej szczepionki jeszcze nigdzie wcześniej nie zastosowano, choć prowadzono liczne prace nad wykorzystaniem mRNA w szczepionkach przeciwnowotworowych. Choć pokazano w badaniach wstępnych jej bezpieczeństwo, potrzeba jeszcze wielu testów, by sprawdzić jej skuteczność - komentowała wirusolog. Zaznaczyła jednak, że jeśli chodzi o masową produkcję na potrzeby całego świata, taką szczepionkę byłoby znacznie łatwiej produkować, niż inne typy.

Z kolei w Chinach trwają badania kliniczne trzeciej fazy nad szczepionką z wirusami inaktywowanymi.

Opowiadając o historii szczepień przeciw wirusom wirusolog stwierdziła, że największym dotąd sukcesem, jeśli chodzi o tempo prac, okazały się prace nad szczepionką na Ebolę (bazuje ona na wirusach VSV, wywołujących zapalenie jamy ustnej u bydła). Chociaż ta gorączka krwotoczna znana była w Afryce od dłuższego czasu - to dopiero wtedy, kiedy jej ogniska alarmująco się rozszerzały i pojawiły się zakażone osoby w Europie i USA, tempo prac nad szczepionką nabrało rozmachu.

- To była jedyna szczepionka, którą otrzymano w niewiele ponad dwa lata - zaznaczyła.

Akurat tej szczepionki nie planowano do masowego użycia.

- Ona jest używana po to, by wygasić ognisko choroby. Szczepi się osoby, z którymi się chorzy kontaktowali, a potem - kontakty tych osób - opowiedziała. Szczepienia nie obejmują więc całej populacji, a jedynie osoby wokół ognisk. Dzięki takiemu podejściu można nadążyć z produkcją szczepionek.

Ebola to ciężka choroba i nie sposób przeoczyć jakiegoś jej ogniska. W przypadku SARS- COV-2 jest inaczej - u wielu pacjentów infekcja przebiega bezobjawowo, przez co trudno zidentyfikować wszystkich nosicieli choroby. Szczepionki potrzeba więc właściwie dla całej populacji na Ziemi.

- Nigdy tak szybko nie zrobiono szczepionki w takiej skali. I właśnie skala produkcji szczepień będzie teraz największym wyzwaniem - komentowała badaczka.

W przypadku Eboli szczepionka wektorowa, bazująca na innych wirusach, spisała się świetnie. Takie podejście testowano jednak już wcześniej w badaniu szczepionki na HIV i HCV, niestety bezskutecznie. Wirusolog opowiadała, że jej zespół był zaangażowany w prace nad szczepionką wektorową przeciw HCV, która była oparta na adenowirusach.

- Tej szczepionki właściwie nie ma. Prace zakończyły się w 2019 roku, a stopień ochrony, jaka dawała ta szczepionka, był zbyt niski, aby można mówić o sukcesie - mówiła. Dodała jednak, że zespół z Oksfordu bazując na wiedzy, którą zdobył na tych badaniach, pracuje teraz nad podobną szczepionką na SARS-COV-2.

Prof. Bieńkowska-Szewczyk tłumaczyła, że wirus HCV mutuje bardzo szybko.

- O ile w przypadku SARS-CoV-2 od pół roku mamy podobne szczepy wirusowe na całym świecie, tak w wypadku HCV zaledwie w ciągu doby pojawia się olbrzymia ilość wariantów - nazywamy je pseudogatunkami - które znacznie się od siebie różnią. Szczepionką trudno to zwalczać. To jak celowanie kamieniem w całą chmurę obiektów - oceniła.

Wielką porażką zakończyły się też dotychczasowe badania nad szczepionką przeciw HIV, mimo że zagwarantowano na nie ogromne środki (między innymi z fundacji Billa Gatesa). Tak zwane Thai trial - badania kliniczne trzeciej fazy - przeprowadzono w 2003 roku na kilkunastu tysiącach żołnierzy i obywateli Tajlandii. Połowie osób podano badany preparat, a połowie - placebo.

- Badania trwały pięć lat, a różnice w częstotliwościach zakażania się wirusem pomiędzy grupami wynosiły od kilkunastu do 30 procent. To za mało, by wprowadzić szczepionkę na rynek - stwierdziła ekspertka.

Dodaje, że w przypadku HIV problemem jest - jak w przypadku HCV - szybkie tempo mutowania wirusa. Kolejną ważną kwestią jest fakt, że HIV namnaża się w komórkach układu odpornościowego - limfocytach T.

- Do walki z wirusem pobudza się szczepionką układ zaatakowany przez tego wirusa. Układ ten musi walczyć sam ze sobą. To duże utrudnienie - zauważyła.

W przypadku zaś SARS-CoV-2 jest łatwiej, bo wirus ten atakuje przede wszystkim układ oddechowy.

Wirusolog zaznaczyła, że choć na HCV i HIV szczepionki jeszcze nie ma, to są już dostępne skuteczne leki przeciw tym wirusom (szczepionki - podawane prewencyjnie - "uczą" organizm, jak wygląda wirus i przygotowują do przyszłej z nim walki, a leki - stosowane doraźnie - hamują chorobę lub jej objawy).

I tak w przypadku HIV dostępne są leki, na tyle skuteczne, że zapobiegają rozwinięciu choroby AIDS i zapewniają chorym normalne życie, choć nigdy całkowicie nie eliminują wirusa z organizmu. Od kilku lat pojawiły się też leki, które mogą usuwać w szybkim tempie wirusa HCV. Dla ich stworzenia kluczowe były prace tegorocznych laureatów Nobla z dziedziny medycyny. Badaczka zaznaczyła, że leki te są wprawdzie skuteczne, ale ciągle bardzo drogie, a przez to niedostępne dla milionów chorych, na przykład w Indiach czy Chinach.

- Dlatego jeden z odkrywców HCV, noblista Michael Houghton, nadal pracuje nad szczepionką na HCV - mówiła badaczka.

Jak stwierdziła, prace dzisiejszych noblistów to nie tylko izolacja i identyfikacja wirusa zapalenia wątroby typu C, ale także przyczynienie się do zatrzymania tysięcy zakażeń wirusowych dzięki zaprzestaniu używania w klinikach krwi od płatnych dawców (dawniej w ten sposób pozyskiwano krew do transfuzji i jeden zakażony dawca mógł być źródłem infekcji całych banków krwi). Ponad 30-letnie prace z laboratorium Charlesa Rice ogromnie przyczyniły się do poznania wirusa HCV, jednego z najtrudniejszych "do rozgryzienia" wirusów, którego do niedawna nie można było hodować w laboratorium i którego jedynym gospodarzem jest człowiek.

- Opracowanie leków na choroby wirusowe powodowane przez HIV i HCV nie byłoby możliwe, gdyby nie rozpracowano biologii molekularnej patogenów - zauważyła prof. Bieńkowska-Szewczyk. Dzięki temu udało się znaleźć substancje, które blokują działanie białek, niezbędnych wirusom do namnażania się. - To, sukces, jeśli znajdzie się związek, który hamuje enzymy patogenów, ale nie uszkadza procesów w komórkach ludzkich - mówiła badaczka. I zwróciła uwagę, że jeśli chcemy znaleźć lek na COVID-19 - musimy bardzo dobrze zrozumieć biologię SARS-CoV-2: wiedzieć, jak patogen się namnaża, w jakie interakcje wchodzi z gospodarzem. - Musimy znaleźć słabe punkty wirusa i uderzyć w nie, bez uszkadzania komórki, w której patogen się znajduje - wytłumaczyła wirusolog.

Pracę biologów molekularnych porównuje ona do pracy śledczych wywiadu wojskowego.

- Tak jak w wojsku ważne jest poznanie sekretów wroga, tak i szukanie nowych metod terapeutycznych oparte musi być na badaniu biologii wirusa - podsumowała.

Autor: kw / Źródło: PAP