S objevením se SARS v roce 2003 a později MERS v roce 2012 se právě tato koronavirová onemocnění stala výzvou pro výzkumné týmy zabývající se vývojem virových vakcín na některých univerzitách či v laboratořích výzkumných center farmaceutických firem.

V současnosti rozdělujeme vakcíny podle použité platformy – technologického řešení na:

1. virionové vakcíny inaktivované (usmrcený virus) nebo atenuované (oslabený živý virus);
2. genetické vakcíny založené na upravené virové RNA či DNA;
3. virové vektorové vakcíny;
4. proteinové vakcíny (povrchové/obálkové proteiny/antigeny viru).

V poslední době se ustupuje od živých oslabených vakcín z důvodu určitých rizik spojených s biologickou bezpečností těchto očkovacích látek. Bývaly totiž zpravidla zdrojem četnějších vedlejších účinků, jejich výhodou však byla na druhé straně dlouhodobě přetrvávající imunita. Moderní metody genetického inženýrství umožňují navrhovat vakcíny nových generací; těmi jsou právě genetické vakcíny nebo vakcíny na bázi virových vektorů či rekombinantních virových proteinů – povrchových antigenů.

V současné době je v klinických testech podle údajů The New York Times celkem 44 vakcín proti COVID-19. Z nich 11 je ve III. fázi klinických testů a 5 již získalo státní povolení v Rusku a Číně bez dokončení klinických testů.

Nejblíže k cílové pásce a v závěru III. fáze testování je vakcína, kterou vyvíjí společnost AstraZeneca spolu s Oxfordskou univerzitou. Jedná se o vektorovou vakcínu využívající opičí adenovirus jako vektor k produkci rekombinantní chiméry s genem kódujícím povrchový glykoprotein S koronaviru SARS-CoV-2. Na paty tomuto týmu šlape genetická vakcína vyvíjená konsorciem tvořeným německou společností BioNTech, americkou společností Pfizer a čínskou společností Fosun Pharma. Ty připravily genetickou vakcínu na mRNA (informační RNA odpovídající koronavirové RNA), která u očkovaných osob stimuluje nejen specifické protilátky proti COVID-19, ale významným způsobem též buněčnou imunitu (T buňky) proti koronaviru. Genetickou vakcínu stejného typu vyvíjí rovněž americká společnost Moderna ve spolupráci s Národními zdravotními ústavy USA (NIH); III. fáze klinických testů na 30 tisících dobrovolníků byla zahájena na konci července. Ve III. fázi klinického testování je dále vakcína americké firmy Johnson & Johnson, vyvinutá společně s izraelskými výzkumníky. Ta je podobně jako ruská vakcína Sputnik 5 založena na lidském adenoviru jakožto vektoru pro zavedení genu kódujícího koronavirový povrchový antigen S do očkovaného organismu.

V České Republice je zajímavý postup klinického testování proteinové vakcíny firmy Novavax, která má jeden ze svých výrobních závodů v Bohumile u Kostelce nad Černými lesy. Vakcína je založena na obálkovém glykoproteinu S z povrchu koronaviru, který je vyráběn jako rekombinantní protein v motýlích buňkách infikovaných hmyzím bakulovirem, jenž má ve svém geonomu zabudovaný gen kódující povrchový glykoprotein S koronaviru. III. fáze klinických testů by měla být dokončena nejpozději v březnu 2021.

Z probíhajících klinických testů vakcín, respektive uniklých informací, se jeví jako slibné, že je u zmíněných vakcín zaznamenávána tvorba specifických protilátek včetně koronavirus neutralizujících protilátek. Rovněž je potřebným způsobem stimulována buněčná imunita (T buňky), zejména pokud se daří dopravit vakcínu do lymfatických uzlin – potom je stimulační účinek pro buněčnou imunitu řádově vyšší. Výsledky prvních klinických testů ruské vakcíny Sputnik 5 na 76 dobrovolnících ˗ vojácích byly publikovány v prestižním časopisu The Lancet. Autoři dokumentují vysokou protilátkou odpověď proti jejich vektorové vakcíně založené na dvou typech lidských adenovirů.

Na vyvinutých očkovacích látkách bude určitě co vylepšovat jak z hlediska antigenních vlastností vakcíny, tak z hlediska její formulace s adjuvantními složkami pro stimulaci imunitní odpovědi očkovaného organismu. Důležitou charakteristikou vakcíny je též její stabilita, která určuje její exspirační dobu. Nestabilnějšími vakcínami bývají ty, které lze přechovávat a distribuovat v sušené (lyofilizované) formě a uchovávat standardně při +4 °C. Mutace viru mohou v průběhu času snížit účinnost vakcíny podstatným způsobem. Podobně jako antivirotika i vakcíny mohou navodit tvorbu antigenních variant (subtypů) v lidské společnosti cirkulujícího divokého viru. Mimo jiné právě z důvodu snížení pravděpodobnosti vzniku takových rezistentních variant je důležité mít na trhu více funkčních vakcín, cílících na více antigenních center viru. V případě koronaviru SARS-CoV-2 to znamená působit na více míst ve struktuře povrchového (výběžkového) antigenu S, nejen na Achillovu patu koronaviru v glykoproteinu S (část antigenu S vázající se na receptor ACE-2 buněk napadeného hostitele).

Volně na základě rozhovoru prof. Libora Grubhoffera, ředitele Biologického centra AV ČR, na portále prolekarniky.cz

PharmDr. Michal Janů, Ph.D.