Tajemství vývoje vakcín proti covidu: Opravdu se je podařilo vyrobit za rok?

Vakcína je bezesporu nejsilnější zbraní proti nemocem, jakou lidstvo vlastní. Zatímco léky dokáží v řadě případů zastavit již rozběhlé onemocnění, vakcína zajistí, že se u očkované osoby nemoc ani nerozvine. 

Navzdory tomu lékaři dokáží očkovat jen proti velmi malému počtu nemocí. Ačkoliv prakticky nelze přesně určit, kolik různých onemocnění existuje (některé zdroje hovoří o 7000, jiné o 10 000, ale i 30 000, mnoho nemocí je ale velmi vzácných) a ani přesný počet nemocí, které umíme léčit (řádově se hovoří o stovkách), vakcínou zatím dokážeme zabránit rozvinutí pouze několika desítek. 

Seznam Světové zdravotnické organizace (WHO) eviduje 23 vakcín a počet nemocí, proti kterým nás chrání, je jen o málo větší (lze se očkovat proti hepatitidě A a B, tím pádem přeneseně i proti D, ačkoliv WHO žloutenku eviduje jako jeden bod). Další desítky vakcín jsou v procesu výzkumu, který je ale v mnoha případech extrémně složitý.

Proč covid-19 a ne HIV?

Na sociálních sítích se lze velmi často dočíst nesmyslná paralela. "Proč neumíme očkovat proti AIDS, když vymyslet vakcínu proti covid-19 je tak jednoduché?" ptají se sem tam lidé. Ačkoliv porovnávat obě nemoci nelze ani zdaleka, ve skutečnosti jde o dobrou otázku. O to více, kdy se v roce 1984, kdy bylo zjištěno, že původcem nemoci AIDS je virus HIV, hovořilo o očkování do několika let.

Práce na vakcínách v té době skutečně začaly, ani o 37 let později ale žádnou nemáme. Tedy alespoň ne plošnou, což ale neznamená, že by se medicína nepohybovala dopředu mílovými kroky. Už nějakou dobu máme k dispozici takzvanou preexpoziční profylaxi, tedy preventivní podání léku či vakcíny s cílem zabránit přenosu, která ochrání rizikové osoby před nákazou. Ve světě navíc probíhají klinické testy vakcíny a je naděje, že v řádu několika let bychom se skutečně účinné vakcíny mohli dočkat.

Problém je ve způsobu, jakým vakcíny fungují. Většina z nich staví na bázi vpravení oslabeného či fragmentovaného mikroba (v tomto případě viru) do lidského těla tak, aby jej imunitní systém rozpoznal a dokázal si proti němu vytvořit protilátky. Proč nelze očkovat proti HIV je nasnadě. Virus totiž dokáže obejít imunitní systém a tváří se jako běžný protein. Díky tomu si s ním tělo nedokáže poradit, neboť ho ani včas nezachytí. A když se tak stane, je pozdě.

Z virologického hlediska jde o funkční mechanismus, který může těžit z výhody pozdního rozpoznání nemoci, zároveň si ale nese řadu nevýhod. Přenos nemoci je velmi limitován, a to jak několika málo způsoby, které jsou všem známy, tak i procentuální šancí přenosu. Ta je například při pohlavním styku hluboko pod 1 %. 

Covid-19 či koronaviry obecně oproti tomu fungují úplně jinak. Přenáší se vzdušnou cestou, nemoc se u řady lidí projeví záhy, a u těch, u kterých ne, většinou nehrozí výraznější komplikace a imunitní systém si s ní sám poradí. Vytvořit vakcínu proti takové nemoci je proto o poznání jednodušší.

Lze ale i přesto vyrobit bezpečnou a funkční očkovací látku za pouhý rok? Ano i ne. Pokud by vědci začínali úplně od nuly, pravděpodobně by jim to zabralo více času. V tomto případě ale měly farmaceutické firmy k dispozici poměrně velké množství informací ještě dříve, než samotný vývoj vakcíny začal.

Covid-19 není tak úplně nový

Covid-19 totiž není prvním koronavirovým onemocněním, se kterým se setkáváme. Kromě těch běžně rozšířených v populaci jsme byli za posledních 20 let svědky výskytu SARS a MERS. Nepřekvapivě se i proti nim vyvíjely a dodnes vyvíjejí vakcíny, na rozdíl od covid-19 ale v zásadě není kam spěchat.

Obě nemoci se totiž podařilo dostat pod kontrolu. To má za následek, že se jimi nakazilo dohromady pouze 11 tisíc lidí. Oproti desítkám milionů nakažených covidem-19 jde o nesrovnatelně menší číslo. SARS i MERS mají přitom podstatně větší smrtnost, u první z nich jde o necelých 10 %, v případě druhé jmenované zemřelo 35 % nakažených. 

Hlad po vakcíně ale utichl spolu s výrazným zredukováním počtu nově nakažených. Ty šlo ostatně také podstatně lépe rozpoznat, díky závaznějším symptomům se je povedlo izolovat včas a nemoci se neměly šanci šířit. I přesto se rozjely práce na vakcínách, a v případě SARS se vědci dostali od získání genomové sekvence viru do klinického hodnocení vakcíny za 20 měsíců.

Ačkoliv se 20 měsíců jeví oproti vakcíně na covid jako podstatně delší doba, pokud se podíváme na řadu jiných nemocí, proti kterým očkujeme, jde o neuvěřitelný medicínský pokrok. Historicky totiž trvaly vývoje vakcíny skutečně dlouhé roky až desítky let, před 50 až 100 lety ale bylo zdravotnictví v úplně jiné fázi, než dnes.

Štěstí v neštěstí. Vědci těží z minulosti

Vývoj vakcín proti SARS a MERS se po utlumení šíření nemocí výrazně omezil. Nemoc se podařilo zachytit a téměř nikomu se nevyplatí v tvorbě vakcín pokračovat, ačkoliv jejich vývoj pozvolna nadále probíhá. Přesto se podařilo za poměrně krátkou chvíli dosáhnout vědcům jistých pokroků, ze kterých lze těžit i dnes.

Pokud by se namísto koronavirové nemoci objevila jiná pandemická choroba, pravděpodobně by byl vývoj těžší. Díky tomu, že SARS-CoV-2 není první, kdo za poslední dvě dekády přeskočil ze zvířat na lidi, ale mohou vědci při vývoji vakcíny těžit právě ze znalostí, které se podařilo získat zkoumáním SARS a MERS. 

Ne nadarmo mají SARS a SARS-CoV-2 podobní názvy. Oba viry se vyznačují z 80 procent shodným genetickým kódem a oba pocházejí z netopýrů. Vědci tak už na začátku tvorby vakcíny věděly dvě podstatné věci. Znaly biologii viru, a především jeho achilovu patu. Spike protein.

Svou roli sehrála i Ebola

Mezi lety 2014 a 2016 se odehrála zdravotnická katastrofa, která nedostala takový mediální prostor jako covid-19, vědce a úřady ale silně znejistila. Největší epidemie Eboly tehdy zabila 11 tisíc lidí a ukázala, jak zranitelné lidstvo ve skutečnosti je, navzdory moderní medicíně 21. století.

V roce 2018 byla proto na seznam nemocí s prioritním výzkumem vytvořený WHO přidána takzvaná Choroba X. Jde o označení pro nový a dosud neznámý patogen, který může v budoucnu způsobit chorobu epidemického až pandemického rázu. Jako právě covid-19.

Choroba X má spíše symbolický význam, pomáhá ale zainteresovaným lidem uvědomit si, jak rychle může přijít potřeba na tvorbu léku či vakcíny proti nemoci, kterou dosud neznáme. I díky tomu při prvním šíření covidu pohotově zareagovaly desítky společností, které okamžitě začaly s tvorbou vakcíny.

Jednou z nich je britská AstraZeneca složená z odborníků z Oxfordu. Zatímco celý svět slavil příchod roku 2020, část vědců byla v pohotovosti. Mezi nimi i profesorka vakcinologie na Oxfordské univerzitě Sarah Gilbertová. Zaregistrovala zprávy o podivné virové pneumonii v čínském Wu-chanu a poté, co se zjistilo, že se virus zodpovědný za tuto nemoc může šířit mezi lidmi, měla jasno.

"Chystali jsme se na Chorobu X, očekávali jsme Chorobu X, mysleli jsme si, že tohle je ona," řekla britské televizi BBC. Tehdy ještě netušila, jak stěžejní bude kandidátní vakcína ChAdOx1. Tu vyvinul oxfordský tým proti MERS a jde o oslabený virus nachlazení odebraný z nosu šimpanze. 

Právě znalosti získané při vývoji ChAdOx1 mohli vědci uplatnit zde. Mechanismus, při kterém virus používá spike protein k napadání buněk našeho těla, byl vědcům z minulosti dobře známý, a stačilo jediné. Naučit imunitní systém jej zničit.

"Pokud by se jednalo o úplně neznámý virus, byli bychom ve velmi odlišné pozici," tvrdí brotský profesor Andrew Pollard. Vědci ale měli štěstí. Jediné co potřebovali je vzít ChAdOx1 a vložit do něj genetické pokyny související se zmíněným proteinem. V tu chvíli měli vědci v ruce klíč k vytvoření vakcíny.

Její vývoj tedy proběhl velmi rychle, ale díky velké souhře faktorů, především díky znalostem z předchozích let. Nelze proto tvrdit, že by vakcína byla vyvinuta během jednoho roku. Samotná očkovací látka ano, avšak vývoj jako takový se historicky datuje do předchozích let.

Když je výzkum ta lehčí část vývoje 

Existují ale i další důvody, proč byly v historii vývoje vakcín nesmírně zdlouhavé. Například byrokracie a finance. Vytvořit vakcínu není levná záležitost, a jelikož většina nemocí, proti kterým se dnes vytváří, nemá pandemický charakter, v zásadě se může zdát, že není kam spěchat.

Alespoň tak to vnímají sponzoři, kteří výzkumy financují. Ostatně právě sháněním finančních prostředků strávil Pollard několik měsíců. Měl štěstí, ti majetnější si uvědomovali riziko a peníze se sehnaly. Pokud by ale dnes někdo sháněl finance na vývoj vakcíny proti nemocem, které nemají devastační účinek zdraví statisíců lidí stejně jako na světovou ekonomiku, uspěl by jen stěží. Z části i proto, že vývoj vakcíny je nejistý byznys. Nikdo dopředu neví, jak ve finále testy dopadnou. 

V tomto případě dopadly dobře, stejně jako u dalších západních vakcín. Hrozilo ale, že testování ohrozí plány jednotlivých vlád na uzavírání hranic. Testování se proto muselo zavčas přesunout kam bylo třeba, například do Itálie. Nejpostiženější evropské země při první vlně.

Země, ve kterých se vakcíny testují, si vědci nevybírají náhodně. Jistou roli v tom hraje byrokracie, která je i tak nesmírně složitá. Pokud nejde o pandemický stav, jako je tento, jen úřední průtahy mohou uvedení vakcíny na trh zpozdit o řadu měsíců až let. Jeden z důvodů, proč se všeobecně traduje, že se očkovací látky vyvíjejí roky.

Dalším důvodem je ale velká koncentrace nakažených. Při klinických testech totiž potřebujete očkovací látky zkoušet na lidech, kteří nemoc neprodělali. Nemůžete je ale pak vzít a nechat všechny hromadně nakazit covidem-19. Často jsou vhodnými jedinci lidé, u nichž v rodině se nemoc vyskytuje, ale kteří sami neonemocněli.

Sehnat desítky tisíc vhodných kandidátů není záležitostí jednoho dne, a opět jde o další důvod, kvůli kterému se testování vakcín v řadě případů protahuje na dlouhé měsíce až roky. Právě ohromné šíření nového typu koronaviru ale tuto část vědcům usnadnilo.

Vývoj vakcíny 10 let? Nesmysl

Oxfordská vakcína se začala testovat loni v červnu, vědci ale sami přiznávají, že k tomuto kroku mohli přistoupit už v dubnu, kdy se testem na zvířatech zjistilo, že vakcína je bezpečná. I přesto se uskutečnily všechny tři požadované klinické fáze testů na 30 000 lidech tak, jak je zvykem u jakékoliv jiné vakcíny. 

Proč se to stihlo tak rychle? Z části díky štěstí, pro vědce v zásadě nešlo o až tak neznámý virus. Z části díky pandemii, která vyvolala hlad po vakcíně. Z části díky tomu, že se Choroba X nepodcenila. A rovněž i proto, že odpadlo "poflakování se" nejen mezi jednotlivými testovacími fázemi, ale i mezi dokončením, schválením vakcíny a následnou logistikou. Jen ta by se za normálních okolností zajišťovala úmorné měsíce.

Myšlenka, že se vakcína vytváří 10 let, je proto zcela mylná. Podle lékaře Marka Toshnera z Royal Papworth v Cambridge se totiž většinu času prakticky nic neděje. Jde o nekonečné psaní žádostí o granty, jejich zamítávání, opětovné vypisování žádostí, získávání řady souhlasů, vyjednávání s výrobci, zdlouhavé nabírání dobrovolníků na testy, složitá byrokracie při žádání o schválení, dlouhá logistika... Právě proto může přechod z jedné fáze do druhé trvat roky.

"Proces je to dlouhý. Ne proto, že musí být, ne kvůli bezpečnosti, ale kvůli realitě dnešního světa," říká Toshner. Důležité je, že tímto rychlým procesem se sice obětovala řada bezvýznamných čekacích lhůt, ale ne bezpečnost. Na tu jsou požadavky vždy, vždy byly a vždy budou. A ačkoliv se při vakcinaci milionů lidí u někoho mohou objevit vzácnější problémy, to stejné platí pro každou vakcínu, která byla kdy vyvinuta.