Tylko 42 dni potrzebowała amerykańska firma Moderna na wyprodukowanie prototypowej szczepionki przeciw koronawirusowi SARS-CoV-2. 11 stycznia chińscy uczeni opublikowali sekwencję genomu nowego wirusa, a już 24 lutego partia preparatu była gotowa do podania ludziom. Pierwszy z kilkudziesięcioosobowej grupy zdrowych ochotników został zaszczepiony 16 marca. Wydawałoby się, że lada moment preparat będzie można kupić w każdej aptece, ale tak to wygląda tylko w mało rzetelnych filmach science-fiction. – W najlepszym przypadku badania zajmą rok – półtora. Dopiero wtedy szczepionka trafi na rynek, oczywiście pod warunkiem, że wszystkie próby wypadną pomyślnie. Trzeba też pamiętać, że Moderna do tej pory nie wprowadziła żadnej szczepionki do użytku. Ponadto żadna szczepionka oparta na matrycy mRNA – a nad takim preparatem pracuje firma – nie została do tej pory zatwierdzona do stosowania u ludzi – mówi dr hab. Ewelina Król, adiunkt z Zakładu Szczepionek Rekombinowanych Międzyuczelnianego Wydziału Biotechnologii Uniwersytetu Gdańskiego i Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego.

COVID-19: WYŚCIG Z PANDEMIĄ

W przypadku koronawirusa naukowcom udało się pójść trochę na skróty. – Aby stworzyć szczepionkę rekombinowaną, najpierw wybieramy białka wirusowe, które są w stanie zmusić układ immunologiczny do wyprodukowania przeciwciał neutralizujących. Najlepiej do tego celu nadają się białka powierzchniowe – wyjaśnia dr Król. Wirus wywołujący COVID-19 ma bardzo podobną budowę do koronawirusów, które już wcześniej atakowały ludzi – SARS i MERS. Nad szczepionką przeciwko nim pracowało wcześniej wiele firm, w tym Moderna. – Dzięki tym badaniom wiadomo było, że dobrym kandydatem do wykorzystania w szczepionce jest tzw. białko powierzchniowe S, czyli spike, które wchodzi w skład „korony” wirusa – mówi dr Król.

Wykorzystywana do tej pory technologia produkcji szczepionek rekombinowanych wymagała, by takie białko wyprodukować w warunkach laboratoryjnych w komórkach ssaków lub drożdży, oczyścić, a następnie połączyć z substancjami dodatkowymi (tzw. adiuwantami). Jednak taki proces zajmuje wiele miesięcy. Moderna i kilka innych firm wykorzystują odmienny mechanizm. Zamiast podawać pacjentowi gotowe białko wirusowe, uczeni zmuszają jego komórki do produkcji tego białka. W tym celu stosują nić tzw. informacyjnego RNA (mRNA) – krótki odcinek kwasu nukleinowego, na którym zapisana jest „recepta” na białko.

Szczepionkę bazującą na RNA można wyprodukować bardzo szybko. Jeśli firma badała wcześniej podobny preparat na zwierzętach laboratoryjnych, możliwe jest też pominięcie tego etapu. Potem jednak zaczynają się badania kliniczne z udziałem ludzi. – Tego etapu nie można skrócić, bo to wtedy ustalamy, czy szczepionka jest bezpieczna dla ludzi i czy spełnia swoje zadanie, czyli badamy jej skuteczność – mówi dr Król. W standardowych warunkach trzy fazy badań klinicznych zajmują kilka lat. – W przypadku szczepionki przeciw SARS-CoV-2 pierwsza faza z udziałem zdrowych ochotników polega na tym, że dostają oni dwie dawki w odstępie 28 dni, a następnie są obserwowani przez 12 miesięcy pod kątem ewentualnych skutków ubocznych. Jeśli firma będzie widziała, że badania idą w dobrą stronę, może zacząć równolegle drugą fazę badań. Ale tak naprawdę wyniki pierwszej fazy będziemy znali dopiero za rok – mówi dr Król. W drugiej i trzeciej fazie badań biorą już udział setki i tysiące osób. I dopiero wówczas się sprawdza, czy preparat w ogóle działa.

Moderna nie jest jedyną firmą pracującą nad szczepionką przeciw COVID-19. Obecnie firmy testują ponad 40 różnych preparatów, w tym także klasyczne, oparte na białkach lub „zabitych” wirusach. Duże dofinansowanie otrzymały Moderna oraz Janssen (ta firma wykorzystuje zmodyfikowane nieszkodliwe wirusy). Nie wiadomo, które podejście okaże się najlepsze, więc uczeni próbują różnych dróg. – To dowodzi, że naukowcy są dobrze przygotowani do stawienia czoła nowym patogenom. Badania prowadzone są wyjątkowo szybko. Ale nie oznacza to, że uda się nam opracować gotową do użycia szczepionkę w tydzień czy miesiąc – podkreśla dr Król.

EBOLA: REKORD ŚWIATA

Nawet najszybciej opracowane szczepionki powstają dzięki wieloletnim przygotowaniom. – Oczywiście korzystamy z wcześniejszych badań, ale często też zaczynamy pracę naukową od zera. Zanim znajdziemy odpowiednie białka, wyprodukujemy je w odpowiednim systemie ekspresyjnym i oczyścimy, mija rok, dwa lata, a czasami nawet pięć lat – wyjaśnia dr Król.