V sredo, 10. februarja, se je na medmrežju odvil dogodek z naslovom Kako sestaviti cepivo - pred covidom-19 in po njem. Dogodek je bil prvi v sklopu dialogov o znanosti pred pandemijo in po njej, pri organizaciji pa sta sodelovala British Council in mreža znanosti in inovativnosti zunanjega ministrstva Združenega kraljestva. Glavni gost dogodka je bil virolog in vakcinolog, profesor Jeffrey Almond z Univerze v Oxfordu. Uvodni nagovor je imela glavna svetovalka za znanost britanskega zunanjega ministrstva, profesorica Carole Mundell.

...

11. marca 2020 je Svetovna zdravstvena organizacija razglasila pandemijo. Samo osem mesecev kasneje smo imeli prve podatke o rezultatih tretje klinične faze enega izmed kandidatnih cepiv. Do danes, torej 11 mesecev kasneje, imamo v Evropski uniji že tri cepiva, odobrena za pogojno uporabo. Profesor Almond o tem, ali ga je hiter razvoj cepiv presenetil:

Izjava: I’ve been surprised… 

Stopimo korak nazaj. Pred razvojem cepiv je med ljudmi krožilo veliko nalezljivih bolezni, ki so povzročile tudi mnoge smrti. Najbolj znan primer so črne koze – to je tudi edina bolezen, ki smo jo do danes s pomočjo cepiv izkoreninili. Svetovna zdravstvena organizacija ocenjuje, da so cepiva med letoma 2010 in 2015 rešila več kot 10 milijonov življenj.

Izjava: Vaccines have saved … 

Preden lahko razvijemo dober sistem cepljenja, je treba razviti cepivo. Kako so se tega lotevali pred pandemijo covida-19?

Izjava: Often the microorganism … 

Obdobju raziskav in razvoja sledi priprava procesa proizvodnje cepiva za množično uporabo. Ta korak je v primeru pandemije covida-19 zelo pomemben, saj potrebujemo več milijard odmerkov cepiv za ves svet. Strokovna skupnost mora ugotoviti, kako povečati proizvodnjo, ki vključuje negotove biološke procese, razvite v raziskavah, na nekaj 10 milijonov doz ali več. Priprava tako velike proizvodnje običajno vzame nekaj let, poleg tega pa zahteva tudi ogromen denarni vložek. Stroški raziskav in razvoja ter priprava procesa proizvodnje posameznega cepiva na koncu skupno znašajo vsaj milijardo evrov, običajno pa veliko več. 

Lansko leto so po besedah BBC-ja in organizacije Airfinity različne vlade po svetu v razvoj cepiva proti covidu-19 vložile slabih sedem milijard evrov in pol. Nevladne organizacije so prispevale milijardo in dobrih 700 milijonov. Ostalo, tudi po več milijard evrov – odvisno od proizvajalca –, je prispeval zasebni sektor. 

A ogromni finančni vložki so le del zgodbe; druga pomembna dejavnika za hiter razvoj cepiv so izkušnje in že obstoječe znanje. Znanstvena skupnost je cepiva razvijala tudi leta 2014, ko je v zahodni Afriki izbruhnila zastrašujoča epidemija.

Izjava: A main event … 

Preskočimo na začetek leta 2020. S Kitajske so prišla prva poročila o nenavadni pljučnici, ki polni bolnišnice. Prva poročanja so objavile tudi medicinske revije. Virolog in vakcinolog, profesor Almond:

Izjava: Then came covid … 

Povzročitelj nenavadne bolezni na Kitajskem je bil novi koronavirus. Na srečo smo se s koronavirusi srečali že v preteklosti.

Izjava: Fortunately we knew about coronaviruses … 

Medtem ko smo še naprej spoznavali, kako koronavirus povzroča bolezen, kako se širi in kateri so uspešni nefarmakološki ukrepi za njegov nadzor, so razvijalke in razvijalci cepiv razmišljali, kako se lotiti izziva razvoja cepiva proti covidu-19. Svet je potreboval varno in učinkovito cepivo, ki ga lahko naenkrat proizvedemo v velikih količinah. 

Izjava: Certainly back in January …

Cepiva proti covidu-19 smo razvili v manj kot letu dni. A gradili smo na znanju in izkušnjah iz preteklosti. Prvi pokazatelji, da je razvoj cepiv lahko hitrejši, so cepiva proti eboli. Poleg tega so proizvajalci cepiv na osnovi informacijske RNK, tudi mRNK, po besedah profesorja Almonda možnost uporabe mRNK za cepivo raziskovali že več let.

... 

V Evropski uniji trenutno izvajamo cepljenje s tremi cepivi. Dve izmed njih temeljita na osnovi mRNK z navodilom za izdelavo koničastega proteina, zapakiranega v maščobni ovoj. Tretje pa uporablja virusni vektor, s katerim dostavi celicam navodilo za izdelavo koničastega proteina v obliki DNK. 

Cepiva nas lahko zavarujejo pred okužbo, zmanjšajo prenos patogena ter zmanjšajo število primerov simptomatske bolezni ali težkih potekov bolezni in število smrti. Za zdaj vemo, da cepiva, ki so trenutno v uporabi, nudijo dobro zaščito pred razvojem simptomov covida-19. Za vse to je dovolj, da naše telo s pomočjo cepiva spozna le koničast protein koronavirusa. Virolog in vakcinolog z Univerze v Oxfordu, profesor Almond: 

Izjava: We knew from … 

Cepiva so torej izdelana tako, da spodbudijo nevtralizacijo virusa preko protiteles. Na zunanji ovojnici koronavirusa so prisotni koničasti proteini, s katerimi si virus odpira vrata v celice. Protitelesa koničaste proteine onemogočijo z vezavo nanje. Koronavirus tako svojih konic ne more več uporabiti kot ključ za vstop v gostiteljske celice, ki bi jih izkoristil za svojo replikacijo. Virusi so vendarle zgolj samokopirajoči se nanorobotki. Poleg tega vezava oziroma označba s protitelesi pomeni tudi, da bodo druge celice imunskega odziva izvršile uničenje tujka. Ko se cepljena oseba sreča s koronavirusom in koničastim proteinom, telo ta tujek hitro prepozna in bodisi že ima pripravljena protitelesa ali pa pospešeno steče njihova proizvodnja. 

Pri novih različicah, ki imajo spremenjen koničast protein, je vezava protiteles nanj lahko manj uspešna in ohlapna ter zato manj učinkovita. Do novih različic virusa lahko vodijo naključne mutacije ob replikaciji, ki mu omogočijo, da uspešno premaga vse selekcijske pritiske v obliki pripravljenih protiteles za njegovo onemogočanje. To pa ni več uspešen mehanizem imunskega sistema za preprečevanje tujku, da bi izkoriščal gostiteljske celice. 

A protitelesa so le del kompleksnega odziva imunskega sistema. Pridobljen imunski sistem vključuje mnoge celice, delimo pa ga lahko na humoralni in celični imunski odziv. Humoralni imunski odziv predstavljajo protitelesa in tovarne za izdelavo protiteles - limfociti B. Limfociti B so del imunskega sistema, ki se sproti prilagaja, se ves čas uči prepoznavati nove tujke in si jih tudi zapomni. 

Druga linija zaščite predstavlja celično posredovan imunski odziv, pri čemer so glavni akterji limfociti T in makrofagi. Limfociti T so mediatorji imunskega odziva, ki ob prisotnosti tujka spodbudijo limfocite B k proizvodnji protiteles ali prepoznajo delce tujka in tako njegovo prisotnost v okuženih celicah ter sprožijo smrt in razpad izkoriščenih celic. Medtem pa makrofagi tujke zaobjamejo in jih razgradijo, sprožijo vnetni odziv in tudi limfocitom T predstavijo, kako so videti izkoriščevalci oziroma tujki.  

Limfociti T bi lahko bili odpornejši za vsako morebitno manjšo preobrazbo patogena, do katere pride ob mutacijah, kot limfociti B in protitelesa. V primerjavi z limfociti B se namreč naučijo prepoznati več različnih delov virusa in njegovih proteinov. Celični imunski odziv, ki vključuje tudi citotoksičen odziv, inducirano smrt okuženih celic, naj bi tako ponujal zanesljivo zaščito pred težjim potekom bolezni, zato je pomembno, da ga cepiva vzbudijo. 

Izjava: A balanced response … 

Če stremimo k razvoju cepiv, ki na različne načine spodbudijo imunski odziv, bomo bolje pripravljeni na pojave novih različic. Profesor Almond, virolog in vakcinolog, se je v svojem predavanju v sklopu dialogov o znanosti Kako sestaviti cepivo - pred covidom-19 in po njem dotaknil tudi prihodnosti.

Izjava: It’s not the end … 

Čeprav se v tem času zdi, da smo ujeti v začarani krog pandemije, je znanost na naši strani. V zadnjih nekaj desetletjih je molekularna biologija tako napredovala, da imamo na voljo različne načine spremljanja širjenja virusa in s tem tudi zaznavanja različic, h katerim je vredno usmeriti pozornost. V enem letu je znanstvenicam in znanstvenikom po zaslugi odkritij in izkušenj iz preteklosti uspelo razviti učinkovita cepiva proti covidu-19. Tako lahko upravičeno upamo, da bo prilagoditev cepiv na morebitne nove različice zgolj manjša ovira, ki jo bomo uspešno preskočili. 

Dialogu o razvoju cepiva in prihodnosti je prisluhnila Zarja.