Po desetiletí byli výzkumníci v oblasti vakcín okouzleni a zároveň frustrováni příslibem messengerové RNA. Tyto malé kousky genetického kódu jsou nezbytné pro to, aby buňkám říkaly, jak mají vytvářet bílkoviny, což je základní součást lidské fyziologie – a klíč k uvolnění imunitního systému.
Ale bylo těžké je zkrotit, alespoň dokud koronavirus nepodnítil celosvětový závod o vytvoření vakcíny.
Nyní společnosti Pfizer i Moderna testují své samostatné kandidáty na vakcíny, které využívají messengerovou RNA neboli mRNA ke spuštění imunitního systému k produkci ochranných protilátek bez použití skutečných kousků viru. Pokud experimentální vakcíny proti koronavirům získají schválení Úřadu pro kontrolu potravin a léčiv, budou to vůbec první autorizované vakcíny, které používají mRNA – vývoj, který by nejen zvrátil průběh této pandemie, ale mohl by také otevřít zcela novou řadu vakcín proti různým virům.
Dvě experimentální vakcíny mají některé zásadní rozdíly, které pravděpodobně ovlivní, komu budou podávány a jak budou distribuovány. Odborníci však tvrdí, že slibné první výsledky z obou táborů by mohly být přínosem pro technologii, která za téměř tři desetiletí dosáhla pokroku, ale dlouho byla považována za něco jako nesplnitelný sen.
„Byla to zcela nová platforma,“ řekl Dr. Carlos del Rio, výkonný proděkan Emory University School of Medicine v Atlantě. „Bylo mnoho lidí, kteří byli skeptičtí k tomu, že by mRNA vakcína mohla fungovat. Z vědeckého hlediska to dává smysl, ale zatím neexistuje žádná mRNA vakcína, která by byla schválena.“
Poslední týden společnost Pfizer zveřejnila předběžné výsledky, které ukázaly, že její kandidát na vakcínu je z více než 90 procent účinný při prevenci symptomatické Covid-19. V pondělí se k povzbudivým zprávám přidala i společnost Moderna, jejíž první výsledky ze studie fáze 3 ukázaly, že její experimentální vakcína je v prevenci tohoto onemocnění účinná z 94,5 procenta. Vidět takto konzistentní výsledky v této fázi zkoušek je dobré znamení, řekl del Rio.
„To ve mně vyvolává pocit, že ‚jéje, Pfizer nebyl náhoda‘,“ řekl. „Tohle je skutečné. Tohle skutečně funguje.“
Ačkoli jsou výsledky uklidňující, jsou stále předběžné – úplné výsledky studie ještě nebyly publikovány v odborném časopise, aby je mohli prozkoumat další vědci – a zatím není známo, jak dlouho by vakcíny mohly poskytovat ochranu, ani zda se osvědčí ve všech věkových skupinách a etnických skupinách.
Jedním z hlavních rozdílů mezi oběma kandidáty na vakcíny je způsob jejich skladování. Obě vyžadují dvě dávky, ale vakcína společnosti Pfizer musí být skladována při teplotě mínus 94 stupňů Fahrenheita nebo nižší, což vyvolalo praktické obavy ohledně způsobu jejich přepravy a šíření. Vakcína společnosti Moderna nevyžaduje skladování v ultra nízkých teplotách a může zůstat stabilní při běžném chlazení – zhruba mezi 36 a 46 stupni Fahrenheita – po dobu 30 dnů.
Tento rozdíl je podle Pauly Cannonové, docentky mikrobiologie na Keckově lékařské fakultě Jihokalifornské univerzity, pravděpodobně způsoben tím, jak je syntetická mRNA neboli messengerová RNA vakcín zabalena. Sama o sobě je mRNA křehká molekula, což znamená, že musí být obalena ochranným tukovým obalem, aby byla stabilní.
Chladicí podmínky mohou souviset s tím, jak byla mRNA vyrobena a stabilizována, uvedla Cannonová, ačkoli tyto přesné podrobnosti jsou pro společnosti vyhrazeny.
Dr. Drew Weissman, profesor medicíny na Perelmanově lékařské fakultě Pensylvánské univerzity, byl průkopníkem ve výzkumu mRNA vakcín a nyní spolupracuje s německou biotechnologickou společností BioNTech, která uzavřela partnerství se společností Pfizer. Podle jeho slov probíhají práce na vylepšení experimentální vakcíny – včetně zlepšení požadavků na její skladování.
„Určitě existují vylepšení, na kterých se již pracuje,“ řekl.
Obě vakcíny, jak vakcína společnosti Pfizer, tak vakcína společnosti Moderna, jsou vyráběny pomocí syntetické messengerové RNA. Na rozdíl od DNA, která nese genetickou informaci pro každou buňku v lidském těle, messenger RNA řídí produkci bílkovin v těle mnohem cíleněji.
„Když jeden konkrétní gen potřebuje vykonat svou práci, vytvoří svou kopii, která se nazývá messenger RNA,“ řekl Cannon. „Jestliže DNA je velký návod k použití pro buňku, pak messengerová RNA je jako když si okopírujete jen jednu stránku, kterou potřebujete, a tu si vezmete do své dílny.“
Vakcína společnosti Pfizer a vakcína Moderna používají syntetickou mRNA, která obsahuje informace o charakteristickém proteinu hrotu koronaviru. Vakcíny v podstatě fungují tak, že do těla propašují instrukce, které ho nasměrují k produkci malého množství proteinu spike. Jakmile imunitní systém tento protein detekuje, tělo následně začne produkovat ochranné protilátky.
„Tyto protilátky budou působit nejen proti malému kousku proteinu spike, který byl vyroben po očkování, ale také rozpoznají a zastaví koronavirus, aby se dostal do našich buněk, pokud mu budeme v budoucnu vystaveni,“ řekl Cannon. „Je to opravdu chytrý trik.“
Ale jakkoli je to teoreticky elegantní mechanismus, mRNA vakcíny se od svého prvního vývoje v 90. letech 20. století potýkají se skutečnými biologickými problémy. V prvních studiích na zvířatech například vakcíny způsobovaly znepokojivé záněty.
„To se stalo jednou z velkých otázek: Jak to dostat do těla, aniž by to vyvolalo zánětlivou reakci?“ řekl Norman Baylor, prezident a generální ředitel společnosti Biologics Consulting a bývalý ředitel Úřadu pro výzkum a kontrolu vakcín FDA.
Ačkoli ani jedna ze společností zatím nezaznamenala žádné závažné bezpečnostní problémy, vědci budou účastníky obou studií i nadále časem sledovat.
„Vždy existuje obava, když se snažíte oklamat imunitní systém – což vakcína dělá – že byste mohli mít nechtěné vedlejší účinky,“ řekl Cannon. „Imunitní systém je neuvěřitelně složitý a liší se člověk od člověka.“
Vakcíny neobsahují žádnou část viru, takže příjemci se nemohou očkováním nakazit.
„Je to návod pouze na jednu část viru, která sama o sobě nemůže nic způsobit,“ řekl Cannon. „Bylo by to, jako kdybyste někomu dali kolo a řekli: „Tady je auto.““
Vakcíny s mRNA přesto nebyly nikdy předtím široce rozšířeny, což znamená, že pravděpodobně dojde k další kontrole. A přestože první výsledky společností Pfizer i Moderna předčily očekávání, podle Baylora stále zůstává několik zásadních otázek, včetně toho, jak se vakcíny osvědčí u různých demografických skupin a jak dlouho budou účinné.
„Co bych rád viděl – a to budeme vědět až po nějaké době – je, jak dlouho tato ochrana trvá,“ řekl.
Pokud však dobré výsledky vydrží, mohlo by to v blízké budoucnosti otevřít dveře dalším mRNA vakcínám, dodal Baylor.
Weissman, jehož laboratoř na Pensylvánské univerzitě před 15 lety prokázala, že mRNA lze tímto způsobem využít, uvedl, že před pandemií pracoval se svými kolegy na zahájení 1. fáze klinických zkoušek mRNA vakcín proti genitálnímu herpesu, chřipce, HIV a noroviru.
Technologie, která stojí za mRNA vakcínami, je považována za univerzálnější než tradiční metody vývoje vakcín, což znamená, že je lze vyrábět rychleji a ekonomičtěji než jiné, které vyžadují použití bakterií nebo kvasinek k výrobě a čištění proteinu hrotu koronaviru.
„U mRNA vakcíny sedíte u počítače a navrhnete, jak má ten kousek RNA vypadat, a pak máte k dispozici stroj, který pro vás může tuto RNA relativně snadno vyrobit,“ řekl Cannon. „Svým způsobem máme v roce 2020 štěstí, že tato velmi výkonná technologie byla připravena pro hlavní čas, protože by mohla být opravdu velkou výhodou.“
.