Geniusze szukają leku. Jeszcze nigdy im się tak nie spieszyło
Kiedy trzy miesiące temu chińscy naukowcy opublikowali sekwencję genetyczną koronawirusa SARS-CoV-2 w laboratoriach firm farmaceutycznych i biotechnologicznych ruszył wyścig. Jego celem jest szczepionka. Już powstało 115 preparatów, a pierwszych 5 testowanych jest w I fazie badań klinicznych na ludziach.
Epidemia dżumy w IV wieku wybiła połowę ludności Europy. Sto lat temu na grypę hiszpankę zachorowało pół miliarda ludzi, a umarło 50-100 milionów. Na szczęście tym razem wróg nie jest tak potężny. Choroba wywoływana przez koronawirusa ma ciężki przebieg u 15-20 proc. zakażonych, a jej śmiertelność wynosi 3-4 proc. Bez szczepionki albo skutecznego leku jednak jej nie pokonamy.
Szczepienia przeciwko chorobom zakaźnym są jednym z największych osiągnięć medycyny. Nim powstanie skuteczna szczepionka musi minąć dużo czasu, bo to złożony proces, na który składa się wiele etapów badań przedklinicznych w laboratorium, testów na zwierzętach oraz badań klinicznych na ludziach.
Trening układu odpornościowego
Człowiek nieustannie jest narażony na kontakt z ogromną liczbą zarazków, w tym wirusów, które mogą wywołać poważne choroby. Chroni nas układ odpornościowy. Jego najskuteczniejsze mechanizmy obronne, które są skierowane przeciwko konkretnym zarazkom to komórki odpornościowe i przeciwciała, czyli specjalne cząsteczki białka. Nasz organizm produkuje je „na miarę” po kontakcie człowieka z drobnoustrojem lub jego fragmentami. Przeciwciała i wyspecjalizowane komórki odpornościowe powstające po pierwszym kontakcie z wirusem lub bakterią pomagają zwalczyć chorobę i chronią przed ponownym zachorowaniem. Organizm zapamiętuje ten mechanizm.
Szczepienie naśladuje naturalne zakażenie i stymuluje naturalną odporność na zachorowanie, ale bez wywoływania choroby. To taki trening układu odpornościowego przed ewentualną walką w przyszłości z groźnym patogenem.
Krok pierwszy - antygeny
Najważniejszym składnikiem każdej szczepionki są antygeny (tzw. substancja czynna). Pobudzają one układ odpornościowy do wytwarzania przeciwciał. Antygenami mogą być drobnoustroje żywe (ale osłabione) lub zabite, ale też ich fragmenty, produkowane przez nie toksyny lub oczyszczone białka, w tym rekombinowane białka otrzymane metodami inżynierii genetycznej.
Układ odpornościowy nie potrzebuje bowiem całego wirusa, żeby go zneutralizować. Od dzieciństwa jest przyzwyczajony do odróżniania swoich białek od białek obcych i umie wytwarzać przeciwciała, które kierują się przeciwko intruzom.
Jeden z zespołów badawczych, na którego czele stoi pochodząca z Polski dr Mariola Fotin-Mleczek, opracowuje szczepionkę nowej generacji, bazującej na kwasie rybonukleinowym.
- Cząsteczka tego kwasu zawiera informacje na temat budowy białka, które znajduje się na powierzchni koronawirusa - mówiła badaczka na antenie TVN24. - My nie podajemy całego koronawirusa, tylko podajemy komórkę z informacją genetyczną. To można porównać do dyskietki czy pendrive’a, które się wprowadza do naszych komórek i one rozpoznają, jakie białko należy wyprodukować.
Zanim milionom ludzi będzie można podać bezpieczną i skuteczną szczepionkę, która uchroni ich przed zabójczym wirusem zwykle mijają lata badań. Pierwszy etap stanowią badania przedkliniczne, czyli eksperymenty laboratoryjne i badania na zwierzętach. Badacze najpierw szukają metod wzbudzenia odporności w organizmie człowieka. Badają mechanizmy odporności po naturalnym zachorowaniu, szukają odpowiednich antygenów, które mogą wzbudzić syntezę przeciwciał.
Szukają sposobów na osłabienie wirusa czy bakterii, aby wzbudzał odporność bez wywoływania choroby. Ostatnim etapem prac laboratoryjnych są pracochłonne eksperymenty na zwierzętach. Ponad 100 potencjalnych szczepionek na koronawirusa, nad którymi pracują naukowcy całego świata, wciąż jest na tym etapie.
Testy na ludziach
Następnym krok to badania kliniczne przeprowadzane na ludziach. Robi się to w trzech fazach. W fazie I ocenia się profil bezpieczeństwa, czyli jakie skutki uboczne ewentualnie powoduje szczepionka, określa dawkę i schemat podawania nowej szczepionki na małej grupie 20-100 ochotników. To właśnie na tym etapie są w tej chwili najbardziej zaawansowane starania mikrobiologów na świecie - testuje się już pięć preparatów. Normalnie ten etap może trwać do 2 lat, tymczasem od początku badań minęły zaledwie 3 miesiące. Widać więc w jakim szalonym tempie pracują naukowcy.
Jeżeli eksperymentalna szczepionka wydaje się bezpieczna, dobrze tolerowana i przynosi efekty, to może trafić do II fazy badań klinicznych, kiedy testowanie odbywa się na grupie 100-300 osób. Zwykle trwa to ponad 2 lata.
W ostatniej fazie prowadzi się już badania na dużą skalę, nawet 10 tysięcy lub więcej osób w wybranej populacji. Najważniejsza metoda polega na sprawdzeniu, o ile rzadziej chorują na daną chorobę zakaźną osoby szczepione w porównaniu do nieszczepionych.Ten etap może trwać nawet 4 lata. Chodzi bowiem o to, by mieć wystarczająco dużą ilość danych potwierdzających bezpieczeństwo i skuteczność preparatu i móc uzyskać akceptację organów rejestrujących i nadzorczych.
Badania trwają
Pierwsze badania kliniczne nad szczepionką na koronawirusa w połowie marca rozpoczęła amerykańska firma Moderna Inc. Testy prowadzone są na 45 ochotnikach i mają potrwać do czerwca 2021 roku.
Badania prowadzone są także w Chinach, Australii i kilku krajach europejskich. Według najbardziej optymistycznego scenariusza szczepionka może być dostępna za półtora roku. Dotychczasowe doświadczenia pokazują, że przez wszystkie etapy badań przechodzi tylko 1 na 10 eksperymentalnych szczepionek. Fakt, że w tej chwili kandydatów do szczepionki jest aż 115 daje nadzieję, że za jakiś czas ludzkość dostanie co najmniej kilka skutecznych preparatów.
Nad jednym z nich pracuje koncern Johnson and Johnson. Badania kliniczne mają rozpocząć najpóźniej we wrześniu br., a pierwsze partie szczepionki mogą być dopuszczone do interwencyjnego szczepienia już na początku 2021 roku. Firma zobowiązała się dostarczyć miliard szczepionek w ramach działalności non-profit.
Najbardziej optymistyczny przekaz popłynął tuż przed Wielkanocą z Wielkiej Brytanii. Sarah Gilbert z Uniwersytetu Oksfordzkiego w wywiadzie prasowym zapewniła, że szczepionka na 80 procent będzie gotowa we wrześniu.
Poszukiwanie leku
Cały świat czeka na szczepionkę, a jednocześnie nie ustają starania o znalezienie leku, który zwalczy koronawirusa.
Tydzień temu nasze Ministerstwo Zdrowia zaakceptowało nową terapię w walce z COVID-19. Polega ona na podawaniu osocza, które zawiera przeciwciała od ozdrowieńców. To nadzieja dla tych, którzy najciężej przechodzą chorobę COVID-19. Organizm człowieka zakażonego koronawirusem wytwarza przeciwciała, czyli białka odpornościowe, które znajdują się w osoczu. Jeśli pobierze się od niego krew, wyizoluje z niej osocze, a następnie wpuści do krwiobiegu osoby chorej, to można dostarczyć jej pewną ilość tych przeciwciał z nadzieją, że rozprawią się one z wirusem.
Projekt realizowany jest w Centralnym Szpitalu Klinicznym MSWiA pod kierownictwem prof. dr hab. n. med. Grażyny Rydzewskiej.
- Jest to obiecująca metoda, która może przyczynić się do szybszego zwalczenia epidemii. Równolegle podobne projekty rozpoczęły się w USA i we Włoszech, cieszy nas fakt, że będziemy jednym z pierwszych krajów, które będą mogły zaproponować tę metodę terapii pacjentom - poinformowała na facebooku profilu szpitala pani profesor.
Z kolei zespół naukowców z Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie ogłosił uzyskanie substancji, która silnie hamuje zakażenie wirusem SARS-CoV-2. Została ona stworzona na bazie chitozanu - związku otrzymywanego z krewetek lub grzybów. Naukowcy odkryli, że polimer ten wiąże się z białkiem Spike, tworzącym „koronę” wirusa i blokuje jego wnikanie do komórki.
Międzynarodowy zespół naukowców kierowanych przez dr Josefa Penningera z Uniwersytetu Kolumbii Brytyjskiej, ogłosił, że odkrył lek, który skutecznie blokuje wnikanie SARS-CoV-2 do komórek. Wkrótce zostanie on poddany badaniom klinicznym.
Na świecie podejmowane są też inne próby. Na początku kwietnia grupa naukowców z uniwersytetu w Melbourne ogłosiła, że koronawirusa może zwalczać iwermektyna - substancja o właściwościach antypasożytniczych. Badania przeprowadzane na kulturach komórkowych dały bardzo obiecujące wyniki. Pojedyncza dawka leku była w stanie zahamować namnażanie wirusa, a po 48 godzinach całkowicie go wyeliminować. Na razie nie ma jednak dowodów, że lek byłby skuteczny u człowieka.
Naukowy wyścig trwa. Zanim jednak dostaniemy lek lub szczepionkę najskuteczniejszym sposobem obrony przed koronawirusem jest respektowanie nakazu „Zostań w domu”.