Proč úsilí o vytvoření lepších a univerzálnějších vakcín proti koronaviru uvízlo na mrtvém bodě

29. 7. 2022

čas čtení 12 minut
Financování je omezené, ale řada dalších problémů také zastavila pokrok v klinických studiích, upozorňuje Jon Cohen.

Z Bílého domu přichází nová výzva k vývoji vakcín, které by mohly chránit před budoucími mutacemi SARS-CoV-2 nebo dokonce neznámými koronaviry. "Vakcíny, které máme, jsou úžasné, ale můžeme udělat víc než skvělé," říká Ashish Jha, koordinátor reakce Bílého domu na COVID-19, na summitu o vakcínách, na kterém se sešli výzkumníci, společnosti a vládní úředníci. "Nakonec potřebujeme vakcíny, které nás mohou ochránit bez ohledu na to, co na nás matka příroda hodí."

Na summitu však nebyla odhalena žádná konkrétní žádost o financování adresovaná Kongresu ani žádné konkrétní plány, takže vývojáři vakcín a veřejnost by neměli očekávat druhou operaci Warp Speed, multimiliardový havarijní program vlády USA na vývoj prvních vakcín proti COVIDu-19. A vědecké, logistické a regulační překážky pro vakcíny nové generace jsou větší.

Operace Warp Speed ​​prokázala, že je možné dospět od nově identifikovaného viru k bezpečnému a účinnému očkování za pouhých 11 měsíců – mnohonásobně rychleji než kdy předtím. Dnes existuje několik desítek začínajících snah vytvořit vakcíny, které chrání před budoucími mutanty viru SARS-CoV-2, nebo zaujmout ještě více "modulárnější" přístup, aby fungovaly na neznámé koronaviry, které se dosud nedostaly mezi lidi. Ale pouze jediný kandidát, vyvinutý americkou armádou, se dostal do první fáze klinické studie.

"Zítra chceme zahájit klinické studie, ale existuje mnoho překážek, jak se tam dostat," říká imunoložka z Yale University Akiko Iwasaki, členka panelu na summitu Bílého domu, který má kandidátní vakcínu, jež se podává jako nosní sprej. Pro začátek zůstává financování mnohem přísnější než v dobách Warp Speed: Koalice pro inovace připravenosti (CEPI) investovala skromnějších 200 milionů dolarů do 11 aktivit provozovaných malými společnostmi a akademiky a americký Národní institut pro alergie a infekční nemoci ( NIAID) vyčlenil pouhých 43 milionů dolarů ve čtyřech očkovacích programech proti pankoronaviru. A úsilí také čelí nedostatku materiálů potřebných k výrobě vakcín, nedostatku primátů, na kterých lze testovat kandidáty, a nejistotě, jak hodnotit nové produkty v populacích, které již mají imunitní odpověď na SARS-CoV-2.

Pomineme-li summity v Bílém domě, někteří vědci tvrdí, že existuje hlubší bariéra. "Pocit naléhavosti je úplně pryč," říká Florian Krammer, virolog z Icahn School of Medicine na Mount Sinai, který vyvíjí vakcíny proti pan-COVIDu-19 i proti panchřipce.

To je pochopitelné, říká Moncef Slaoui, vědecký lídr operace Warp Speed ​​a zkušený vývojář vakcín. Přestože nové varianty SARS-CoV-2 narušují schopnost dnešních vakcín proti COVIDu-19 blokovat infekci a předcházet symptomatickým onemocněním, tyto vakcíny stále brání vážným onemocněním a úmrtím. "Současné vakcíny jsou schopny se účinně vypořádat s pandemií, protože prioritou číslo jedna je úmrtnost a nemocnost," říká Slaoui. "Vakcíny proti pankoronaviru, ať už pro ně použijete jakoukoli definici, jsou o připravenosti, spíše než o řešení skutečné pandemie."

Předpona "pan" u kandidátních vakcín nové generace je často v očích pozorovatele, protože probíhající projekty mají různé cíle. Nejskromnějším, ale přesto ambiciózním cílem je vyhnout se závodění ve vytváření specifických posilujících dávek, které budou dohánět nejnovější variantu SARS-CoV-2, a místo toho vyvinout vakcíny, které dokážou spolehlivě odvrátit závažnou nemoc vyvolanou jakýmikoli budoucími mutanty koronaviru.

Lawrence Corey z Fred Hutchinson Cancer Research Center, který spoluvedl síť klinických testů operace Warp Speed, se nejvíce zajímá o vakcíny proti COVIDu-19, které hledí ještě výše a slibují snížení rizika infekce a přenosu všech variant SARS - CoV-2. "Opravdu chceme mít 90 000 úmrtí na COVID [ve Spojených státech] ročně?" ptá se Corey. A vyzývá k větší vládní podpoře, aby nedošlo k promarnění iniciativy. "Nápadů je spousta," říká. "Co nepřichází, je závazek."

Další úroveň vakcín slouží k ochraně před sarbekoviry, které zahrnují SARS-CoV-2 a SARS-CoV-1 – příčinu propuknutí náhlého akutního respiračního syndromu (SARS) před 20 lety – a virové příbuzné u netopýrů a luskounů, které by mohly vyvolat další lidskou epidemii. Vakcína s ještě větší "šířkou" by zmařila působení beta rodu koronavirů, který zahrnuje sarbekoviry, merbecoviry, jako je ten, který způsobuje respirační syndrom na Středním východě, a dva, které nyní spouštějí běžné nachlazení. Konečná vakcína by fungovala proti všem čtyřem rodům v rodině koronavirů.

Veškerá práce v této oblasti je "opravdu v poměrně ranné fázi," říká Melanie Savilleová, která vede výzkum a vývoj vakcín v CEPI. "Klasifikovala bych to jako vysoce rizikový výzkum s vysokou odměnou," říká. "Musíme se zde řídit zkušenostmi lidí."

Kayvon Modjarrad a kolegové z Walter Reed Army Institute of Research (WRAIR) mají zatím jediného kandidáta na vakcínu proti pankoronaviru, který dosáhl klinického testování. Ke spuštění imunitních reakcí vakcína používá stejný povrchový protein koronaviru, jako mnoho existujících injekcí, ale snaží se zlepšit způsob, jakým je prezentován imunitnímu systému. Kandidát WRAIR obsahuje několik kopií korunkového proteinu vázaného na feritin, protein, který normálně přenáší železo v krvi. Receptory na povrchu B-buněk produkujících protilátky se pak mohou "zkříženě propojit" s těmito úzce uspořádanými hroty, což teoreticky vede k produkci silnějších protilátek. Ve studiích ve zkumavkách vakcína "neutralizovala" širokou škálu variant SARS-CoV-2. WRAIR plánuje brzy zveřejnit data z 1. fáze své studie, ale odmítla žádost Science o rozhovor.

Omezená dostupnost zvířat pro testování experimentálních vakcín zastavila další projekty. Andrew Ward, strukturální biolog ze Scripps Research, který začal pracovat na vakcínách proti koronaviru 5 let před vypuknutím pandemie, říká, že existuje "obrovská konkurence" u opic a nejlepších systémů myších modelů. "Operace Warp Speed ​​přidělila výzkumná zvířata nejslibnějším kandidátům na vakcínu, ale nyní se úsilí stalo svobodným pro všechny, nikoli koordinovaným projektem Manhattan," říká Ward, který v důsledku toho obrátil většinu své pozornosti na vakcíny proti panchřipce.

Iwasakiová tvrdí, že nosní sprej by mohl být schopen rozšířit ochranu stimulací produkce slizničních protilátek, které mají dvakrát více ramen k navázání virů než ty ve tvaru Y spouštěné injekcí, měl také potíže získat opice pro studie. "Kdyby existovala vládou organizovaná snaha nám pomoci, šlo by to mnohem rychleji," říká.

NIAID financuje pouze dva granty iniciované výzkumnými pracovníky na výzkum vakcíny proti pankoronaviru. Jeden dostal Lbashir BenMohamed, imunolog z Kalifornské univerzity v Irvine, který má pětiletý grant ve výši 3,6 milionu dolarů a doufal, že letos vstoupí do klinických studií. Ale i jeho tým si musel počkat na přístup k zvířecím modelům, které potřebuje k výběru nejslibnějšího kandidáta na vakcínu. Nyní se upíná na rok 2023 – pokud jeho tým dokáže překonat další výzvu.

Ve spolupráci s TechImmune, začínající společností, BenMohamedův tým navrhl svého kandidáta na vakcínu tak, že nejprve analyzoval sarbekoviry, které infikovaly lidi, velbloudy, netopýry, norky a luskouny, pro společné genetické sekvence. Poté vytvářejí proteiny, které odrážejí tyto konzervované oblasti a spojují je dohromady. Stejně jako stávající vakcíny Moderna a Pfizer-BioNTech i jejich vakcína kóduje tyto konzervované proteiny v mRNA a spoléhá na tělo, že tento kód přemění zpět na protein. Ale nedostatek lipidových obalů potřebných k uzavření a ochraně RNA zpomalil pokrok. "Narážíme na to, že se musíme dostat do fronty na spoustu těchto věcí," říká Jeffrey Ulmer, prezident TechImmune. "Poptávka převyšuje nabídku."

Biochemička Pamela Bjorkmanová z Kalifornského technologického institutu říká, že slibná vakcína proti pansarbecoviru jejího týmu se pravděpodobně dostane na kliniku až později, možná v roce 2024. Tento tým sebral kritickou část hrotu z osmi různých sarbekovirů – takzvanou vazebnou doménu – a spojil je do "mozaiky". Její tým čelil výrobním výzvám a podstatnou podporu získal teprve nedávno, přičemž CEPI 5. července oznámilo grant ve výši až 30 milionů dolarů, aby provedl kandidáta první fází zkoušek. "Trvá to déle, než jsme doufali," říká Bjorkmanová.

Náročná zkušební půda

Aby prokázaly svou hodnotu, vakcíny proti pankoronaviru budou muset absolvovat mnohem drsnější cestu než první injekce proti COVIDu-19. Lidé ve studiích s prvními vakcínami proti COVIDu-19 neměli žádnou specifickou imunitu vůči SARS-CoV-2, takže bylo snadné posoudit, zda injekce poskytly ochranu. Dnes je většina lidí očkována, infikována virem, nebo obojí. Dokonce i nejnižší překážku pro vakcínu proti pankoronaviru – důkaz ochrany proti všem známým variantám SARS-CoV-2 – bude obtížné stanovit, předpovídá Barney Graham z NIAID, který dlouho pracoval na vakcínách proti pankoronaviru v NIAID a pomohl společnosti Moderna vyvinout vakcínu proti COVIDu-19.

Graham, který je nyní na Morehouse College, také poznamenává, že imunitní odpověď na jakoukoli novou vakcínu proti SARS-CoV-2 bude zkreslena pamětí imunitního systému na první virové proteiny, se kterými se setkal, ať už v důsledku očkování, nebo infekce jednou z mnoha variant, které byly v oběhu. Posouzení schopnosti nových vakcín poskytovat širší ochranu tedy může vyžadovat testy u lidí, kteří "nemají v imunitním systému žádnou konkurenci" – což by v mnoha zemích nyní znamenalo kojence. "Je třeba odpovědět na mnoho základních biologických a imunologických otázek," říká Graham. "Už to nepůjde tak rychle jako předtím."

Jak přesně by se tyto vakcíny používaly – jako periodické posilující injekce, které doplní stávající imunitu proti SARS-CoV-2 a rozšíří ji, nebo zda budou aplikovány jen bezprostředně poté, co se objeví nový koronavirus – také zůstává velkou otázkou. A vývoj panvakcíny je riskantní, říká Graham. Kandidát prověřený v klinických studiích a ležící na polici může mít pouze omezenou účinnost, řekněme, proti SARS-CoV-3. V nejlepším případě by to vývojářům získalo čas na výrobu vakcíny specifické pro nově objevený patogen.

Graham říká, že kdyby se musel rozhodnout s omezenými zdroji, raději by investoval do "znalostí na poličce" pro rychlou výrobu vakcíny, než aby platil za připravenou panvakcínu, která by mohla "udržet pevnost, dokud nezískáme to pravé o pár měsíců později."

Slaoui vidí důležitost výzkumu vakcín proti pankoronaviru a říká, že pokud "narušíme ekonomický model" pro výzkum a vývoj a zvolíme přístup Warp Speed, vývoj by mohl být "až desetkrát rychlejší". Domnívá se však, že nejlepším vynaložením peněz, zejména pokud jde o zmaření infekce zcela novým koronavirem, bude velké investování do budování závodů na výrobu vakcín, které mohou rychle vytvořit prověřené kandidáty proti nové hrozbě. "V den, kdy někdo přijde s panvakcínou, která skutečně funguje, bychom to měli oslavit," říká Slaoui. "To se ale dozvíme, až když přijde další pandemie, a vyzkoušíme to."

Zdroj v angličtině: ZDE

1
Vytisknout
4439

Diskuse

Obsah vydání | 2. 8. 2022