Jumping in

Laboratoře akademických výzkumných institucí byly dobře připraveny hledat vakcínu brzy poté, co byl nový koronavirus v lednu poprvé zaznamenán v Číně. Mnohé z těchto laboratoří již léta provádějí výzkum virů a vývoj vakcín, včetně forem koronaviru. Výzkumníci z UW, Mayo Clinic, Duke University School of Medicine a Baylor College of Medicine, mimo jiné, využili dřívějších a probíhajících projektů a zaměřili se na zastavení viru, který způsobuje COVID-19.

Na Mayo Poland opakuje myšlenky ostatních vedoucích laboratoří, když říká: “Máme technologie a odborné znalosti. Vyvinuli jsme patenty. Pojďme se do toho pustit.”

U akademických lékařských laboratoří se základním výzkumem, vědeckými nástroji a odbornými znalostmi lidí může výroba vakcíny k testování trvat jen několik měsíců. Několik z nich koncem března oznámilo, že se připravují na testování vakcín na zvířatech nebo na lidech. Právě tam se proces zpomaluje v míře, která nezasvěcené překvapuje.

“Postupujeme tak rychle, jak je to v lidských silách.”

Brooke Fiala
University of Washington Institute for Protein Design

“To, co máme pod kontrolou, je stránka vývoje. V té se nyní pohybujeme rychlostí blesku,” říká Fiala z UW. “Co nemůžeme kontrolovat, jsou studie na zvířatech a klinické testy.”

Tyto kroky jsou diktovány federálními předpisy, které se týkají inherentního rizika vakcín: Na rozdíl od léčby obětí onemocnění se vakcíny podávají zdravým lidem, aby odvrátily onemocnění, pokud jsou vystaveni viru. Vakcíny obvykle poskytují tuto ochranu tím, že lidem podají trochu viru, aby vyvolaly imunitní reakci.

Dva nejběžnější typy vakcín, na kterých laboratoře pracují, jsou podle definice Centra pro kontrolu a prevenci nemocí (CDC) “oslabené”, které používají oslabenou formu viru, a “inaktivované”, které používají usmrcenou verzi viru. Některé z těchto snah však spočívají v infuzi molekul messengerové RNA, které produkují protein spouštějící buněčný proces aktivující imunitní odpověď.

Salksova vakcína proti dětské obrně používala inaktivovaný virus a byla licencována pro veřejné použití několik hodin po oznámení výsledků klinických zkoušek v roce 1955. Některé šarže z jedné z výrobních laboratoří, Cutter Laboratories, obsahovaly živý virus, což vedlo k tragickým výsledkům. Šarže Cutter byly staženy z trhu, zatímco vakcíny z jiných laboratoří se nadále bezpečně podávaly.

Historické poučení

Tzv. incident Cutter se týkal výrobní chyby. Při správné výrobě inaktivovaných vakcín spočívá riziko v nesčetných proměnných, které ovlivňují reakci organismu, včetně imunitního systému člověka (který není u malých dětí plně vyvinutý a u starších lidí je často oslabený); fyzického stavu (jsou těhotné nebo nemocné?); a prostředí (včetně vystavení jiným formám viru).

“Rizika vakcín jsou nyní nižší než v minulosti, protože výroba je mnohem lepší než dříve.”

David S. Jones, PhD
Harvardova univerzita

Několik příkladů neočekávaných nežádoucích účinků:

Mezery: Toto rozšířené, vysoce účinné očkování proti dětské nemoci začalo s některými závažnými následky. U tisíců dětí, které počátkem 60. let 20. století dostaly konkrétní inaktivovanou vakcínu a poté byly vystaveny skutečnému viru spalniček, se objevily atypické spalničky – charakterizované vysokou horečkou, silnými bolestmi břicha a zánětem plicního vývodu – a často vyžadovaly hospitalizaci. Tato vakcína byla stažena a pozdější verze vakcín s oslabeným virem se ukázaly jako bezpečné a účinné. Světová zdravotnická organizace uvádí, že počet případů spalniček ve světě je jen malým zlomkem toho, co bylo před několika desetiletími, ačkoli v mnoha rozvojových zemích zůstávají běžné.

Respirační syncytiální virus (RSV): Tento rozšířený respirační virus se ukázal jako odolný vůči očkování. U dětí léčených jednou vakcínou v 60. letech 20. století se vyvinula zesílená forma onemocnění, které trpělo vysokou horečkou, bronchopneumonií a sípáním. Mnoho z nich bylo hospitalizováno a dvě zemřely.

“To vrátilo obor o několik let zpět,” uvedl Poland, protože výzkumníci a výrobci se “báli” to zkusit znovu.

Výzkumníci se od té doby snažili, ale podle CDC stále nevyvinuli vakcínu proti RSV pro veřejné použití. Dětem se zvláště vysokým rizikem RSV se někdy podává injekce s protilátkou, která pomáhá v boji proti infekci.

Horečka dengue: Filipíny v roce 2017 zastavily program očkování ve školách po zprávách o komplikacích a několika úmrtích spojených s přípravkem Dengvaxia. Francouzský výrobce, společnost Sanofi Pasteur, později uvedl, že vakcína představuje riziko pro lidi bez předchozí infekce jedním ze čtyř stereotypů nemoci a ve skutečnosti zvyšuje riziko, že se dítě nakazí závažnější formou nemoci. Americký Úřad pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) loni vakcínu schválil pro omezené použití: pro děti určitého věku, žijící v endemických oblastech a dříve infikované některou z forem viru.

I přes tyto a další zprávy o škodlivých účincích CDC odhaduje, že od roku 2011 vakcíny zabránily 23,3 milionu úmrtí na onemocnění na celém světě. “Neštovice jsou pryč,” poznamenává Jones. Dětská obrna, která byla kdysi ve Spojených státech obviňována z ochrnutí v průměru 35 000 lidí ročně, byla v zemi v roce 1979 prohlášena za vymýcenou.

Teď, když vědci sní o tom, že se totéž podaří i COVID-19, fáze testování a revizí brzdí.

Snižování rizik

Testování vakcín probíhá pomalu, protože lidské tělo reaguje pomalu: Trvá týdny, než se vytvoří protilátky, které zajistí imunitu, a může trvat déle, než se projeví škodlivé vedlejší účinky.

“Regulační cesta má být pomalá, rozvážná, reflexivní,” říká Poland. “Bohatý na data, informovaný o datech a recenzovaný. Tam, kde to zkrátíte, můžete narazit na problémy.”

Při federálním dohledu proces obvykle probíhá v těchto fázích:

Zkoušky na zvířatech: Laboratoř testuje vakcínu na malých zvířatech (obvykle myších), aby zjistila, zda vyvolá imunitní reakci a vedlejší účinky.

Klinické zkoušky: Pokud tyto testy prokáží, že vakcína bezpečně vyvolává zamýšlené imunitní reakce, přechází přípravek do klinických zkoušek na lidech, jak vysvětlují CDC a FDA:

• Fáze I, zahrnující malou skupinu (obvykle několik desítek) dobrovolníků, na které se testuje bezpečnost různých dávek a zjišťuje se, zda vyvolávají imunitní reakce.
• Fáze II, rozšiřující se na více lidí (obvykle stovky), “kteří mají podobné vlastnosti (např. věk a fyzický zdravotní stav) jako ti, pro které je nová vakcína určena”. Cílem je zjistit bezpečnost a imunitní odpověď u rozmanitějšího souboru subjektů.
• Fáze III, podání vakcíny tisícům lidí, aby se získaly údaje o bezpečnosti a účinnosti (měřeno například tím, kolik lidí onemocní v oblasti, kde se virus vyskytuje).

Při těchto procesech vědci používají kontrolní skupiny, které vakcínu nedostávají, a na základě výsledků upravují způsob podání, dávku a frekvenci. V každé fázi si podle FDA “v případě, že údaje vzbuzují významné obavy o bezpečnost nebo účinnost”, může agentura vyžádat další informace nebo další kolo studií – nebo studie zastavit.

“Pokud nebudeme uvážliví a opatrní, mohli bychom lidem ublížit. Musíme na to pamatovat.”

Gregory A. Poland, MD
Mayo Clinic

“Stačí jeden významný škodlivý vedlejší účinek a musíte začít znovu,” říká Poland.

Po dokončení všech tří fází žádají společnosti FDA o licenci k uvedení vakcíny na trh a veřejnému podávání. Některé vakcíny procházejí čtvrtou fází zkoumání účinků v době, kdy je vakcína veřejně podávána, což je proces, který může zahrnovat tisíce lidí po dobu několika let.

Celkově Jones z Harvardu poznamenává: “Rizika vakcín jsou nyní nižší než v minulosti, protože výroba je mnohem lepší než dříve.”

Může to jít rychleji?”

Probíhají snahy o urychlení procesu boje proti COVID-19.

Národní ústavy zdraví (NIH) zahájily 16. března I. fázi testování se 45 lidskými dobrovolníky s použitím vakcíny s messengerovou RNA, která nejprve neprošla celým kolem testování na zvířatech. NIH uvedl, že vědci “byli schopni rychle vyvinout” vakcínu přizpůsobením probíhajícího výzkumu vakcíny proti “příbuzným koronavirům”, které byly předmětem testování na zvířatech. NIH odhaduje, že fáze I by mohla trvat přibližně 14 měsíců.

Výmluvná je zejména kombinace veřejných a soukromých partnerů projektu: NIH uvádí, že na vývoji, studiu a výrobě vakcíny se podílí jeho Národní ústav pro alergie a infekční nemoci, biotechnologická firma Moderna, washingtonský výzkumný ústav Kaiser Permanente Health Research Institute a celosvětové partnerství Coalition for Epidemic Preparedness Innovations (CEPI) se sídlem v Norsku.

Tato partnerství jsou nezbytná. Protože proces od koncepce k uvedení na trh je v každém kroku složitější a nákladnější, laboratoře obvykle hledají vládní, filantropické a obchodní partnery, kteří financují studie, revize a schvalování, přičemž konečnou výrobu a distribuci obvykle přebírají soukromé společnosti. CEPI předpokládá, že uvedení několika vakcín COVID-19 do zkušebního provozu bude stát 2 miliardy dolarů.

“Vývoj vakcín je náročná oblast, protože riziko je vysoké, lhůty jsou dlouhé a je to drahé,” říká doktor Peter Hotez, děkan Baylorovy národní školy tropické medicíny, který dohlíží na tamní projekt vakcíny COVID-19. “Vývoj vakcín je velmi náročný, protože je velmi rizikový, časově náročný a drahý,” říká doktor Peter Hotez, děkan Baylorovy národní školy tropické medicíny.

Ve vývoji vakcíny navíc pokračují i soukromé a vládní laboratoře po celých Spojených státech a v dalších zemích – a nakonec je pravděpodobné, že jen některé z nich projdou testy a dostanou se na trh. Čínská Akademie vojenských lékařských věd oznámila, že zahájila nábor dobrovolníků pro klinické zkoušky vakcíny. Německé společnosti BioNTech (spolupracující se společností Pfizer) a CureVac uvádějí, že plánují zahájit klinické zkoušky již tento měsíc. Francouzská společnost Sanofi Pasteur zkoumá vakcínu za odborné a finanční podpory amerického ministerstva zdravotnictví a sociálních služeb.

Výzkumníci z univerzitních laboratoří tvrdí, že je možné připravit novou vakcínu proti koronavirům pro veřejné nasazení do 12 až 24 měsíců od zahájení výzkumu, jak předpokládají federální úředníci. Přesto Hotez říká: “To je optimistický scénář.”

Výzkumníci doufají, že se jim podaří prognózy naplnit. “Všichni máme také rodiny,” říká Poland. “Stejně jako všichni ostatní toužíme po tom, aby se to podařilo.

“Zároveň však, pokud nebudeme uvážliví a opatrní, můžeme lidem ublížit. To musíme mít na paměti.”