Versenyfutás a koronavírus-vakcináért
A jelenlegi járványt okozó koronavírus elleni vakcinajelöltek közül tíz már emberi kipróbálás alatt van. Az oltóanyag-fejlesztés korábban nem látott gyorsasággal zajlik. Melyek a legaggasztóbb problémák, amelyekkel a kutatók szembesülnek, és miben reménykedhetünk mégis?
A kérdéseket Ferenci Tamás biostatisztikus válaszolja meg az mta.hu számára írt összeállításában.
A WHO folyamatosan frissített összefoglalója e sorok írásának idején, 2020. június 2-án az összes koronavírus elleni oltóanyaggal kapcsolatban 133 kutatást sorol fel, ebből mindössze 3 élő-gyengített és 9 teljes elölt kórokozós. A teljes elöltekből 4 is klinikai fázisban van, tehát már emberen próbálják ki őket, az élő-gyengítettekből egy sem. Összesen 46 kutatás próbálkozik subunit vakcinával, ám ezekből mindössze 1 van klinikai fázisban (összesen 10 vakcinajelölt van klinikai fázisban).
De akkor mi teszi ki a próbálkozási irányok maradék részét? Itt csak nagyon röviden foglaljuk össze ezek alapjait, de fontos rögzíteni, hogy a „nem klasszikus” nem azt jelenti, hogy maga a technológia új volna, viszont az igaz, hogy ilyenekkel széles körben használt, törzskönyvezett (emberi felhasználású) vakcina még nem létezik. Ez mindenképp növeli a bizonytalanságot a várható kutatási eredményekkel kapcsolatban.
A legújabb irány: nukleinsav-alapú vakcinák
Az egyik csapásirány a DNS/RNS vakcina. Ezek a vakcinák hasonlítanak a protektív antigént tartalmazó, elölt kórokozós oltóanyagokhoz, csak épp a protektív antigén szervezetbe való bejuttatását sokkal „cselesebben” oldják meg. Az alapötlet a következő: Fogjuk az antigént, ami jelen esetben tipikusan a koronavírus S-nek nevezett burokfehérjéje – ez az, amely a sejtekhez kapcsolja a vírust. (Azért ezt, mert azt reméljük, hogy az ez ellen kifejlesztett immunitás véd a betegséggel szemben is.) Az S egy fehérje, azaz egy olyan molekula, amelyben aminosavak vannak összekapcsolva adott sorrendben. Ezt a jól meghatározott sorrendű aminosavláncot a fehérjét kódoló gén DNS-ét alkotó, ún. bázisok sorrendje biztosítja, úgy szokták mondani: kódolja (ugyanis e bázisok minden lehetséges kombinációjához tartozik egy aminosav, az egész olyan, mint egy kódkönyv). Az S fehérje esetében tudjuk, hogy milyen bázissorrend kódolja, sőt a jó hír, hogy a technológia ma már azt is lehetővé teszi, hogy ezen információ birtokában különösebb gond nélkül gyártsunk is laborban ilyen, épp az S fehérjét kódoló DNS-t. Elegendő ezt a DNS-t bejuttatni a szervezetbe, és ezzel, ha ügyesek vagyunk, rávehetjük a sejteket, hogy ennek alapján ugyanúgy termeljenek fehérjét, ahogy azt „üzemszerűen” teszik a szervezet saját DNS-e alapján. A megoldást apró, kör alakú DNS-darabok, ún. plazmidok sejtbe juttatása jelenti (a plazmidok nem épülnek be a sejt kromoszómáiba, de ugyanúgy termelik a fehérjéket, mint a kromoszómán lévő, „szokásos” gének). Láthatjuk tehát, hogy az alapelv itt is az, hogy egy protektív antigént bemutassunk az immunrendszernek, csak épp nem kívülről adjuk be, hanem az emberi sejtekkel, a „helyszínen” termeltetjük meg. (Természetesen a dolognak milliónyi kihívása és nehézsége van.)
Az RNS-vakcina egy ehhez nagyon hasonló koncepció, csak itt a „DNS-ből fehérje” átalakítás egy közbenső lépését, az RNS-t használjuk; lényegében eggyel előkészítettebb formában adjuk be a szervezetnek a „fehérjegyártási utasításokat”. Ennek vannak bizonyos előnyei a DNS-vakcinákhoz képest (mindenekelőtt az, hogy – a DNS-sel szemben – az RNS-t nem kell magába a sejtmagba bejuttatni, ami egy sor biztonsági aggályt megszüntet), de a fő kérdés itt is az RNS bejuttatása és annak elérése, hogy ennek alapján meginduljon a fehérjetermelés. Erre legtöbbször ún. lipid-nanorészecskéket használnak.
A már említett WHO-összefoglaló alapján a mostani koronavírus ellen jelenleg 11 DNS-vakcina van fejlesztés alatt, ebből 1 klinikai fázisban, és 17 RNS-vakcina, ebből 2 klinikai fázisban.
Berki Tímea, a Pécsi Tudományegyetem Immunológiai és Biotechnológiai Intézetének igazgatója az mta.hu-nak elmondta: a világ egészségügyi szervezeteinek és vakcinafejlesztőinek korábban nem látott együttműködése zajlik a hatékony védőoltás előállítása érdekében. Laboratóriumok és kutatók százai versengenek régi és új technológiákat alkalmazva. A szakemberek nagyobb része szerint legkorábban 2021 elejére várható kereskedelmi forgalomban elérhető védőoltás, először sürgősségi célokra és a legveszélyeztetettebb populáció számára. Ez is elképesztő gyorsaság lenne ahhoz képest, hogy egy új védőoltás kifejlesztése általában 10 évig tart.
Berki Tímea hangsúlyozta: az oltóanyag gyártása során szigorú minőségi és biztonsági előírásokat kell követni és betartani. Elsőként sejtvonalakon és állatokon kell tesztelni a vakcinajelölteket annak kiderítésére, hogy hatékonyak és biztonságosak-e. Ezután következhetnek a humán próbák (klinikai vizsgálatok) fázisai (lásd az ábrán, illetve korábbi összeállításunkban). A Covid-19-világjárvány különös veszélyessége miatt a hatóságok ezeket a lépéseket gyorsított eljárásban engedélyezhetik. Ennek ellenére nem valószínű, hogy a klinikai kipróbálások kezdete után 6 hónapnál korábban piacra kerülne egy oltóanyag.
Egy másik lehetséges támadási irány: virális vektorok
A biológiában „vektornak” nevezzük azokat a hordozókat, amelyekkel kívülről tudunk genetikai anyagot bevinni egy sejtbe. (Valójában két vektort már láttunk is: ilyen a plazmid és a lipid-nanorészecske.) Ez a megoldás tulajdonképpen folytatja a DNS- és RNS-vakcináknál látott mintázatot, csak egy más típusú vektort használ: egy vírust. Mert mi egy vírus? Valami, ami bejut a szervezetbe, sejtekhez kapcsolódik, és ráveszi őket, hogy az ő genetikai információja alapján dolgozzanak (a sajátjuk helyett). Innen már látszik, mi a trükk: fogunk egy gyenge, betegséget nem okozó, adott esetben a szervezetben még szaporodni is képtelen vírust, és „meghekkeljük” olyan módon, hogy beépítjük a genetikai információjába a kifejezendő antigén kódját. Ezzel készen is vagyunk:
a vírus bejut a szervezetbe, megfertőzi, de ártalmatlanul, és közben elkezdi gyártani a bemutatandó antigént.
Íme, a harmadik lehetőség arra, hogy ugyanazt a célt elérjük: a protektív antigén legyártatását a szervezettel. Természetesen itt is milliónyi kérdés merül fel (biztonsági téren, hogy a vektor ne tudjon elszabadulni, de fordítva, a hatásosság terén is, nehogy a vektort magát túl gyorsan elpusztítsa a szervezet immunrendszere). Hozzátehetjük, hogy bár ilyen technológiájú oltás még nincs, egyéb alkalmazásokban már évtizedek óta használnak vírusvektorokat.
A június 2-ai összefoglaló szerint összesen 33 kutatás halad ebben az irányban (ebből 18 nem replikálódó, tehát szervezetben szaporodni nem képes, 15 pedig replikálódó, azaz a szervezetben osztódó vírust használ).
A védőoltás kapcsán rengeteg a bizonytalanság, ami egyszerűen abból fakad, hogy még a betegség megértésére sem volt túl sok időnk. Például kulcskérdés, hogy mennyi ideig marad fenn az oltás adta immunitás, de hogyan tudnánk rá válaszolni, amikor jelenleg még azt sem tudjuk, hogy maga a kiállt betegség meddig tartó immunitást ad. Egy másik kérdés, vajon vannak-e olyan immunológiai markerek, amelyekből jól lemérhető, hogy az alany mennyire vált védetté a betegség ellen. Ilyenek hiányában vagy meg kell várnunk, amíg a próbákban részt vevő alanyaink spontán megfertőződnek, vagy szándékosan meg kell őket fertőzni – mindkettő sok kérdést vet fel. Nem tudjuk továbbá, hogy az oltás a megfertőződés és a kórokozó terjesztése ellen is véd-e, vagy csak a megbetegedés ellen. Utóbbi esetben nem lesz közösségi immunitási hatása.
A teljes cikk az MTA honlapján olvasható.
