Szczepionki działają dzięki temu, że zawierają antygeny. To najczęściej białka występujące na powierzchni wirusa lub bakterii. Pozwalają one układowi odpornościowemu nauczyć się, jak rozpoznawać przyszłego wroga. W szczepionkach przeciwko COVID-19 jest to część białka kolca wirusa SARS-CoV-2 (w szczepionkach mRNA jest to sama instrukcja budowy takiego białka, które produkowane jest w komórkach człowieka).

Koronawirus szybko mutuje. Jak sobie z nim poradzić?

Wiemy już, że wirus ten dość często mutuje, stąd jego liczne odmiany. Już po opracowaniu szczepionki pojawiły się nowe jego odmiany, oznaczane kolejnymi nazwami liter greckiego alfabetu: alfa, beta, gamma i delta. Zwłaszcza ta ostatnia budzi obawy. Skuteczność szczepionki jest wobec niej mniejsza – choć  nadal bardzo wysoka – a zakaźność samej odmiany delta jest większa.

Nie ma w zasadzie gwarancji, że kolejna mutacja koronawirusa nie okaże się tak różna od poprzednich, że będzie umykać naszym układom odpornościowym, nauczonym starych odmian wirusa. Dzieje się tak w przypadku grypy, która mutuje tak często, że co roku trzeba opracowywać nową szczepionkę (a i to nie daje gwarancji, że będzie skuteczna).

Wirus SARS-CoV-2 nie ulega aż tak częstym zmianom, ale i tak jest ryzyko, że za kilka lat obecne szczepionki staną się znacznie mniej skuteczne. A gdyby tak opracować szczepionkę „na zapas”, która będzie chronić także przed odmianami, które pojawią się w przyszłości?

Jeden z pomysłów to uniwersalna szczepionka na wszystkie koronawirusy, wykorzystująca inne białko niż dotychczas opracowane preparaty. Ale można zastosować także inne podejście.

Szczepionki „na przyszłość” tworzy brytyjska firma z Oksfordu

Taką szczepionkę tworzy już biotechnologiczna firma Baseimmune z siedzibą w Oksfordzie. Opracowała algorytm uczenia maszynowego, który przewiduje przyszłe odmiany chorobotwórczych mikroorganizmów – nie tylko SARS-CoV-2.

Algorytm bierze pod uwagę, które części mikroorganizmu mogą się zmieniać, jaka zmiana może w nich zajść i które wywołają najsilniejszą odpowiedź układu odpornościowego – czyli będą najlepszym antygenem do wykorzystania w szczepionce. Nie tylko teraz, ale i za kilka miesięcy lub kilka lat.

Choć to złożony problem, algorytmy mogą sobie z nim poradzić. Baseimmune korzysta z dostępnych danych genetycznych, immunologicznych i epidemiologicznych. W styczniu 2020 roku algorytm przewidział, że nowe odmiany koronawirusa pojawią się w ciągu roku. Wariant alfa pojawił się w Wielkiej Brytanii w sierpniu tego samego roku, a w grudniu był już przyczyną większości zakażeń. W Europie zaczął rozprzestrzeniać się z początkiem tego roku.

Szczepionka na przyszłe odmiany koronawirusa jest już w fazie badań na zwierzętach

Obecnie firma bada nową szczepionkę na przyszłe odmiany koronawirusa SARS-CoV-2. Z naukowcami z Imperial College London bada też szczepionkę przeciwko różnym odmianom malarii. Obie szczepionki są już w fazie badań na zwierzętach. Gdy te się powiodą, następnym etapem będą badania kliniczne z udziałem ludzi.

– Wychowywałam się w Brazylii, więc na własne oczy widziałam skutki chorób zakaźnych. Moja ciotka całe życie zmagała się ze skutkami zakażenia polio – choroby, na którą od dawna jest już szczepionka. Pandemia koronawirusa uzmysłowiła nam, że choroby zakaźne nie są przeszłością. Potrzebujemy szczepionek, by chronić nas wszystkich – mówi Ariane Gomes, jedna z założycielek firmy.

Źródło: Science Focus, Biospace.