Jak zabránit koronavirovým pandemiím: Přípravou univerzální vakcíny

Nemoc covid-19 dosud zabila ve světě téměř čtyři miliony lidí. Nešlo ale o první vážnou koronavirovou nákazu. Podobně se mohly zvrhnout i epidemie příbuzných onemocnění SARS a MERS, a především – toto zřejmě není konečná. Vědci proto začínají pracovat na univerzální koronavirové vakcíně, která by měla chránit před všemi koronaviry.

Radek John 29.7.2021
Zdravotnice očkuje klientku v očkovacím centru ve sportovní hale v Říčanech u... | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy Zdravotnice očkuje klientku v očkovacím centru ve sportovní hale v Říčanech u... | foto: ČTK
Zdravotnice očkuje klientku v očkovacím centru ve sportovní hale v Říčanech u...

Mikrobiolog Pablo Penaloza-MacMaster ze Severozápadní univerzity v Illinois řekl magazínu The Scientist: „Během méně než 20 let jsme byli svědky tří velkých epidemií způsobených třemi koronaviry. Otázkou není, dojde-li k další koronavirové pandemii, ale kdy.“ Není proto divu, že vědci – tým Penalozy-MacMastera je mezi nimi – začínají pracovat na přípravě univerzální koronavirové vakcíny, která by dokázala budoucím pandemiím zabránit.

Měla by chránit před všemi koronaviry, protože to je početná rodina, nebo alespoň před těmi nejnebezpečnějšími. Virus SARS-CoV-2, původce nemoci covid-19, jejíž pandemie poslala do karantény velkou část lidstva, je jeden z přibližně 50 koronavirů, jež vědci zatím objevili a popsali. Člověka dokáže nakazit sedm z nich. Wuchanský koronavirus SARS-CoV-2 dostal jméno na základě blízkého příbuzenství s virem SARS-CoV-1.

Týdny až jednotky měsíců

Zkratka SARS znamená „Severe Acute Respiratory Syndrome“ (těžký akutní respirační syndrom). Epidemie této nemoci propukla v roce 2002 v čínské provincii Kuang-tung. Odtud se rozšířila do 30 zemí. Dosud se jí nakazilo 8098 lidí. Celkem 774 jich zemřelo. Další člen povedené virové rodinky je virus MERS-CoV. Zkratka MERS znamená „Middle East Respiratory Syndrome“, obvykle překládáno jako blízkovýchodní respirační syndrom. Nemoci se někdy říká také velbloudí chřipka.

Když už existuje vakcína na konkrétní koronavirus, jako nyní na covid-19, vyvinout látku, která zohlední mutace, nezabere tolik času, stačí týdny až nižší jednotky měsíců

Dosud se jí nakazilo 2574 pacientů. Zemřelo jich 885. První lidský případ se objevil v roce 2012. Nejvíc případů bylo zaznamenáno v Saúdské Arábii. „Univerzální vakcína je snem všech vakcinologů. Letitě se vyvíjí proti chřipce, není to tedy tak, že by to nikoho nenapadlo před tím,“ sdělil virolog Ivan Hirsch s tím, že i v tomto případě to bude stát roky bádání. Když už existuje vakcína na konkrétní koronavirus, jako nyní na covid-19, vyvinout látku, která zohlední mutace, nezabere tolik času, stačí týdny až nižší jednotky měsíců.

„Máme hotový vagonek a máme na něm nějaký kontejner. V momentě, kdy bude třeba očkovat z důvodu toho, že se objeví nějaká mutace viru, která bude proti očkování rezistentní, stačí jen vyměnit kontejner,“ vysvětluje rozdíl Milan Kubek, prezident České lékařské komory. Co se týče účinnosti, velmi záleží, nač by se univerzální přípravek zaměřil, na kterou část viru. Může jít po hrotovém proteinu, který se právě mění a mutuje, virus se snaží proměnit v té své části, v nichž ho lidská imunita umí rozpoznat.

Když jde vakcína po tomto proteinu, je vysoce efektivní, ale složitěji se modifikuje na změny. Nebo lze zaměřit na N-protein, což je jakési jádro koronaviru, které změnit nemůže, protože by tím sám sebe zahubil. Cenou je ovšem relativně nízká účinnost. Vypadá to jako velká nevýhoda, ale mohlo by to v případě úspěchu pomoci překlenout dobu po vypuknutí nové pandemie do vynálezu specifické vakcíny.

Pomalejší mutování

„Když bych chtěl být průmyslník a chtěl z toho mít peníze, radši změním sekvenci hrotového proteinu a N-protein nechám pro výzkumníky, aby si s tím hráli a aby se třeba někdy dostali do stavu, že udělají bingo,“ dodal Hirsch. Na zmíněné univerzální očkovací látce proti všem variantám chřipkového viru biologové pracují už desítky let, ale dosud se jim to nepodařilo. Příprava koronavirové vakcíny by však mohla být jednodušší. Koronaviry totiž ve srovnání s chřipkovými pomaleji mutují.

Na univerzální očkovací látce proti všem variantám chřipkového viru biologové pracují už desítky let, ale dosud se jim to nepodařilo. Příprava koronavirové vakcíny by však mohla být jednodušší. Koronaviry totiž ve srovnání s chřipkovými pomaleji mutují.

Stejně jako ony ukládají svou dědičnou informaci do RNA. Ta je méně stabilní než DNA. Při výrobě nových virových částic v buňkách hostitele tak vzniká mnoho nefunkčních zmetků. Občas se ovšem objeví i nové mutace, které pomohou viru oklamat imunitní systému hostitele. Zrovna koronaviry ale disponují účinným enzymem, který chyby v RNA opravuje. Virus SARS-CoV-2 nashromáždí podle webu Nature.com přibližně dvě nové mutace za měsíc. Proti chřipkovému viru je to poloviční tempo. Proti HIV, rovněž RNA virus, dokonce čtvrtinové.

Virologové dělí koronaviry do čtyř příbuzenských skupin. Označují je řeckými písmeny alfa, beta, gama a delta. Všech sedm koronavirů, které proniknou do lidských buněk, patří do prvních dvou. Dva lidské koronaviry s obtížně zapamatovatelnými jmény 229E a NL63 patří k alfakoronavirům. Způsobují obyčejné nachlazení a zdravého člověka neohrozí. Nebezpečnější jsou betakoronaviry. Dva z nich způsobují rovněž obyčejné nachlazení. Do skupiny beta však patří i trojice smrtelně nebezpečných koronavirů SARS-CoV-1 a 2 a virus velbloudí chřipky.

SARS-CoV-1 a 2 jsou navzájem příbuznější než zbytek betakoronavirů. Biologové je proto občas oddělují do samostatné podskupiny. Říkají jí sarbecoviry. Podle The Scientist by příprava univerzální vakcíny mohla proběhnout ve třech krocích. První z nich by byla očkovací látka proti sarbecovirům (i těm, které dnes ještě neznáme). Po něm by následovalo očkování, které bude chránit zároveň i proti příbuzenstvu MERS-CoV. Pak by snad mohla následovat univerzální koronavirová vakcína.

Imunitní odpověď

„Je k tomu třeba provést ještě mnoho výzkumu, aby se zjistilo, jak daleko lze tento druh zkříženého imunitního rozpoznávání posunout,“ řekla magazínu bioložka Pamela Björkmanová z institutu Caltech. Předběžné výsledky naznačují, že naděje na takovou očkovací látku nejsou neoprávněné. Například skupina biologů, k níž patřil i zmíněný Pablo Penaloza-MacMaster, zjistila, že vakcíny proti SARS-CoV-2 dokážou vyprovokovat u lidských pacientů imunitní odpověď také proti dvěma dalším betakoronavirům: SARS-CoV-1 a viru nachlazení OC43.

Skupina biologů zjistila, že vakcíny proti SARS-CoV-2 dokážou vyprovokovat u lidských pacientů imunitní odpověď také proti dvěma dalším betakoronavirům: SARS-CoV-1 a viru nachlazení OC43. Konkrétně šlo o očkovací látky od firem Moderna, Johnson & Johnson a Pfizer/BioNTech.

Konkrétně šlo o očkovací látky od firem Moderna, Johnson & Johnson a Pfizer/BioNTech. Očkování ochránilo laboratorní myši před onemocněním SARS-CoV-2. Snížilo i množství částic viru OC43 v jejich plicích. Badatelé svůj výzkum ještě oficiálně nepublikovali ve vědeckém časopise.

Zatím lze stáhnout jen z depozitáře rukopisů BioRxiv. Při jeho interpretaci je proto na místě opatrnost. K podobným výsledkům dospěla i další skupina biologů vedená Kevinem O. Saundersem z Duke University School of Medicine v Durhamu v Severní Karolíně. Navrhli očkovací látku s nanočásticemi, k nimž byly připojené proteiny viru SARS-CoV-2.

V těle makaků vyvolala imunitní odpověď proti SARS-CoV-1, ale i proti dvojici příbuzných koronavirů, které byly zatím popsány jen u netopýrů. „Data naznačují, že je rozumné se domnívat, že univerzální vakcíny proti koronavirům jsou možné,“ uvedl Penaloza-MacMaster. „Maximální stupeň ochrany bude úměrný genetické vzdálenosti mezi jednotlivými koronaviry.“

Diskuse neobsahuje žádné příspěvky.