Sada se već nazire kraj pandemije, piše Sara Ženg za magazin Atlantik
Okončana je neizvesnost, iščekivanje pozitivnih naučnih ishoda koje smo čekali je privedeno kraju. Izgleda da su, za sada, dve vakcine delotvorne, a trebalo bi da usledi još barem nekoliko.
Uprkos svemu što su naučnici učinili kako bi ukrotili razuzdani biološki mikro-svet, još uvek postoje stvari koje leže izvan domena ljudskog znanja. Kovid-19 je krajem 2019. bio jedan od takvih alarmantnih podsetnika u trenutku kada se pojavio, bez jasnog porekla, pronašavši u ljudskom telu naivne, nesvesne domaćine. Čak i kada je nauka počela da razotkriva mnoge misterije ovog virusa – kako se širi, kako prodire kroz ćelije, kako ubija – jedna od temeljnih nepoznanica koja se nadvila nad čitavu situaciju s vakcinama, pandemijom, kao i našoj kolektivnoj ljudskoj sudbini bi se moglo svesti na pitanje: Vakcine mogu zaustaviti brojne viruse, ali ne i sve njih. Da li bi mogle da zaustave ovaj?
Sad znamo da je odgovor – da. Gromoglasno da. Fajzer i Moderna su odvojeno objavili preliminarne podatke koji sugerišu da su njihove vakcine u preko 90% slučajeva efikasne, daleko više nego što su mnogi naučnici očekivali. Nijedna kompanija nije u punom obimu javno podelila svoje rezultate i podatke istraživanja, ali su nezavisni odbori za praćenje kliničkih ispitivanja pregledali rezultate, a američka FDA će uskoro ispitati vakcine radi odobrenja za njihovu hitnu proizvodnju i primenu. Ako se set ovih podataka u međuvremenu neočekivano ne preokrene, početne doze bi trebalo da budu dostupne u decembru.
Zadaci koji su pred nama – masovna globalna proizvodnja vakcina protiv korone, njihova distribucija hladnim ili čak ultrahladnim lancem – ali i nagovaranje opreznih Amerikanaca da ih preuzmu – nisu trivijalni, premda su svi oni u domenu naših znanja i predviđanja. Najteži trenutak je okončan: Rešena je naučna nedoumica zapretena u osnovi procesa pronaaska ove vakcine. One deluju. I zbog toga možemo da zajednički odahnemo. „Sad nam je jasno da će vakcine biti naš izlaz iz ove pandemije“, kaže Kanta Subbarao, virusološkinja s Instituta Doerti, koja je proučavala ove viruse od samog izbijanja epidemije.
Otkriće vakcina protiv virusa identifikovanog pre samo 10 meseci je izuzetno naučno dostignuće. To su najbrže vakcine ikad razvijene, sa marginom koja se meri ne u mesecima već godinama. Gotovo od prvog trenutka, onog dana kada su kineski naučnici u januaru podelili genetsku sekvencu novog korona virusa, istraživači su se bacili na osmišljavanje vakcina koje bi mogle da „obuče“ naš imunološki sistem, “instruirajući ga” kako da prepoznaje tada još neimenovani virus. Trebalo je da identifikuju odgovarajući „komadić“, genetsku sekvencu virusa koji bi se potom pretvorio u vakcinu, a jedan od obećavajućih ciljeva bili su tretmani nad proteinimačija forma podseća na „šiljke“ (tzv. spajkovi) koji se nalaze na spoljašnjoj strani novog virusa (targetovani protein za vakcinu nije sa dna ovojnice ili membrane virusa, već iz njegovih šiljaka). Vakcine Fajzera i Moderne oslanjaju se na “genetski ključ” ovog proteina, kao uostalom i mnogi drugi kandidati za vakcinu, koji su još uvek u fazi razvoja. Ovi početni uspesi sugerišu da je takvaa strategija bila nadasve delotvorna; još nekoliko COVID-19 vakcina bi uskoro moglo da uspešno prođe kroz „ciljnu liniju“ efikasnosti. Da bismo vakcinisali milijarde ljudi širom sveta – i time pandemiju blagovremeno priveli kraju – trebaće nam sve moguće uspešne vakcine koje smo sposobni da izmislimo, a potom i proizvedemo.
(mRNK je molekul ribonukleinske kiseline koji kodira “hemijski tlocrt”, koji ribozomima nosi informaciju o nizu po kojem će povezivati aminokiseline radi proizvodnje jednog određenog proteina. mRNK se prepisuje iz “predloška” odnosno “tlocrta”, koda prvobitne dezoksiribonukleinske kiseline, i nosi kodirajuću informaciju do mesta sinteze proteina – do ribozoma. Tamo je polimer nukleinske kiseline “preveden” u polimer amino-kiseline (protein). Kao i u DNK, u m(RNK) je genska informacija kodirana u sekvenci nukleotida, koji su grupisani u kodone (triplet nukleotida); svaki od njih se sastoji od tri baze. Svaki kodon kodira specifičnu aminokiselinu, izuzev STOP kodona, koji završavaju sintezu proteina.
Ovaj proces zahteva dva druga tipa RNK: prenosnu RNK (tRNK) i ribozomsku RNK (rRNK). Prenosna RNK je manja vrsta RNK. Posreduje prepoznavanje kodona, a svaki molekul tRNK dostavlja jednu odgovarajuću aminokiselinu koja se vezuje u rastući lanac proteina. Ribozomska RNK je centralni deo sistema za proizvodnju proteina).
Nije, međutim, slučajno niti iznenađujuće što su Moderna i Pfizer prvi prošli kroz cilj. Obe su kompanije položile svoje adute na razrađivanje nove i dosad nedokazane ideje upotrebe mRNK, koja ima dugo obećavanu prednost brzine (efikasnosti). Ova ideja je preživela ispitivanja, da bi se, po svemu sudeći, ispostavila kao pobedničko rešenje. Ukoliko mRNK vakcine pomognu da se okonča pandemija i uspostavi normalan život, one bi, takođe, mogle da otvore i jednu sasvim novu epohu u razvoju vakcina.
Ljudski imuni sistem poseduje sjajne kapacitete, ali neko ko je neobučen i neuvežban ne bi znao kako i gde da usmeri svoju “vatru” (kolokvijalno rečeno, „ne zna gde udara“). I tu, onda, nastupaju vakcine.
Vakcine predstavljaju bezazleni „snimak“ patogena, „traženi“ poster, sliku, ili matricu, ako tako želite, predložak koji priprema imunološki sistem da prepozna određeni virus onda kada se dotični pojavi. Tradicionalno, ovaj „snimak“ može biti u obliku oslabljenog ili inaktiviranog (neaktivnog) virusa, ili posebno karakterističnog virusnog molekula. Ipak, ti pristupi zahtevaju od proizvođača vakcina da proizvode viruse i njihove molekule, što zahteva vreme i stručnost; Oboje je nedostajalo tokom pandemije izazvane novim virusom korone.
Vakcine tipa mRNA nude nam pametnu prečicu. Mi, ljudi, ne moramo intelektualno da razrađujemo kako da “napravimo” viruse; naša tela su već vrlo, vrlo dobra u inkubaciji, dakle, proizvodnji samih virusa. U trenutku kada smo zaraženi koronom, ona nam u tom trenutku „preotme“ našu ćelijsku mašineriju, pretvarajući ih u minijaturne fabrike koje sa svoje “proizvodne trake” dalje izbacuju zarazne viruse. Vakcina protiv mRNK preokreće ovu ranjivost u snagu: A šta ako bismo bili u stanju da sopstvene ćelije „prevarimo“, pa „napravimo“ samo jedan pojedinačno bezopasan, mada vrlo prepoznatljiv virusni protein? Šiljak proteina korona virusa odgovara ovom opisu, a “uputstva” (genetski kod) za njegovo pravljenje mogu se „ukodirati“, odnosno, „ušitati“ u genetski materijal koji se naziva mRNK.
Obe vakcine, Modernina i Fajzerova, plod su njihove saradnje sa jednom manjom nemačkom kompanijom, BioNTech. Ova vrsta vakcina je, zapravo, „pakovanje“ tek malo modifikovane mRNK iz proteina koroninih šiljaka, unutar malog zaštitnog, mehura masne likvidne membrane (zapravo ulja). Ljudske ćelije zauzimaju ovaj „mehur“, i naprosto slede genetska njegova „uputstva“ kako bi proizvele određene belančevine. Ćelije zatim prikazuju ove proteinske šiljkove, predstavljajući ih imunom sistemu kao „čudnovate ukrasne kugle za jelku“ (strange baubles). Prepoznajući ove virusne proteine kao strana tela – što na neki način i jesu – naš imuni sistem počinje da gradi svoj defanzivni arsenal kako bi se pripremio za trenutak kada se pojavi virus koji nosi ove proteinske šiljkove.
Ovaj celokupni proces oponaša korake u procesu infekcije bolje od nekih tradicionalnih vakcina, što sugeriše da mRNK vakcine mogu izazvati bolji imunološki odgovor na određene bolesti. Kada ubrizgate vakcine napravljene od inaktiviranih virusa ili njihovih komadića, one ne mogu da uđu u ćeliju i ćelija ne može da ih „predstavi“ imunološkom sistemu odnosno, prepozna ih u celosti. Te vakcine i dalje mogu da izazovu proteine koje nazivamo antitelima, i koja neutrališu virus, ali teže podstiču T ćelije, koje čine još jedan važan deo imunog odgovora (Oslabljeni virusi koji se koriste u vakcinama mogu prodreti u ćelije, ali uz rizik da izazovu stvarnu infekciju ukoliko nešto krene po zlu. Nasuprot tome, mRNK vakcine ne mogu izazvati infekciju jer ne sadrže ceo virus.)
Štaviše, inaktivirani virusi ili njihovi delići obično nestaju iz tela u roku od jednog dana, ali mRNK vakcine mogu nastaviti da proizvode proteine šiljaka dve nedelje, kaže Dru Vajsman (Drew Weissman), imunolog sa Univerziteta u Pensilvaniji, čije je istraživanje mRNK vakcine licencirano kako od kompanije BioNTech tako i od Moderna. Što je duži vremenski period ovaj protein iz korona-šiljaka prisutan, to je bolji imuni odgovor organizma na virus.
Sve je ovo tipa „kako bi mRNK vakcine trebalo da funkcionišu“… u teoriji. Ali, niko na kugli zemaljskoj, sve do pretprošle sedmice, nije znao da li mRNK vakcine zaista deluju na ljude kada je reč o Kovidu-19. Iako su naučnici imali prototipove jedne druge mRNK vakcine daleko pre pandemije, tehnologija je i dalje bila nova. Nijedan raniji postupak tretiranja mRNK nije prošao kroz sve nužne korake obimnijeg i detaljnijeg kliničkog ispitivanja. A ljudski imuni sistem je među stručnjacima na zlom glasu zbog svoje komplikovanosti i nepredvidljivosti. Imunologija je, kako je napisao moj kolega Ed Jong, mesto gde intuicija zamire. Vakcine, čak, mogu učiniti bolesti još težim, umesto da ih redukuju (svima i posvuda jako dobro poznate kontra-indikacije na vakcine protiv sezonskih tipova gripa) Podaci iz ovih velikih kliničkih ispitivanja Fajzera, Bajonteka i Moderne prvi su opipljivi dokaz da mRNK vakcine štite od ove bolesti onako kako se od njih i očekivalo. Nada, prisutna tokom mnogih godina istraživanja mRNK vakcine kada se „letelo ispod radara“ – nada da će tehnologija biti ta koja će doneti uspeh u borbi protiv pandemije – pokazala se sada kao činjenica.
„Kakvo olakšanje“, kaže Barni Grejem, virusolog iz američkog Nacionalnog instituta za zdravlje, koji je pomogao u osmišljavanju tog proteina za vakcinu Moderne. „Možete donositi hiljade odluka, i hiljade stvari mora da se uklopi kako bi ovo zaista dobro ispalo i funkcionisalo. Samo se, ipak, brinete da ste, usput, napravili na tom putu neko pogrešno skretanje.” Za Grejema je ova vakcina vrhunac mnogih godina tokom kojih su se takve odluke donosile, dugo prethodeći otkriću korona virusa koji uzrokuje COVID-19. On i njegovi saradnici su stekli dublji uvid u značaj i ulogu proteina iz šiljaka u jednom drukčijem virusu, nazvanom respiratorni sincicijalni virus, osmislivši kako da protein učine stabilnijim a samim tim i pogodnim za pravljenje vakcine. Ova modifikacija se pojavljuje u vakcinama Fajzer-Bajontekove i Modernine vakcine, kao i u drugim vodećim kandidatima za efikasnu vakcinu.
Spektakularna efikasnost ovih vakcina (oko 95%), ukoliko preliminarni podaci budu „držali vodu“, verovatno se takođe odnosi na izbor koroninih proteinskih šiljaka kao nosioca rešenja, a samim tim i glavnog targeta u razvoju vakcine. Zahvaljujući istraživanjima poput Grejemovog, naučnici su, s jedne strane, bili pripremljeni za targetovanje i tretiranje ovog proteina. S druge strane, protein iz šiljaka korona virusa ponudio je „otvaranje prave kombinacije“. Tri odvojene komponente imunog sistema – antitela, ćelije-pomagaći i T ćelije ubice – sve reaguju na proteinske šiljke, što nije slučaj sa većinom virusa.
Po pitanju istraživačkog i razvojnog procesa, izgleda da smo imali sreće. „To su tri udarca“, kaže Alesandro Sete. Radeći sa Šejnom Krotijem, svojim kolegom imunologom sa Instituta La Jolla, Sette je otkrio da pacijenti čiji imuni sistemi mogu uspostaviti sva tri odgovora na spajk-protein imaju najbolje rezultate. Činjenica da se većina ljudi može oporaviti od Kovida-19 uvek je bila ohrabrujuća vest; to je značilo da je, naprosto, bila potrebna vakcina za pokretanje imunološkog sistema, koji bi potom mogao da preuzme sam virus (za razliku od problema s kojima se imunolozi već 40 godina suočavaju pokušavajući da stvore vakcinu protiv ejdsa, mada će mRNA tehnologija, izgleda, pomoći i u iznalaženju antidota za ovu žilavu bolest). Međutim, ne postoje konačni dokazi zbog kojih bi na vakcine protiv Kovida-19 trebalo gledati kao na „pobedu koju je bilo lako izvojevati“. sam Kroti kaže da, naime,„Ne postoji ništa poput kliničkog ispitivanja faze 3. Naprosto, ne znate znate šta će se dogoditi sa vakcinom sve dok se ‘to nešto’ i ne dogodi, jer je virus komplikovan, a takođe i naš imuni sistem.“
Stručnjaci predviđaju da će ispitivanja koja su u toku dodatno pojasniti već postojeće odgovore na još uvek neodgovorena pitanja o vakcinama protiv Kovida-19. Rut Keron, direktorka Centra za istraživanje imunizacije na Univerzitetu Johns Hopkins se, recimo, pita da li vakcina sprečava samo simptome pacijenta. “Ili, takođe, sprečava dalje širenje virusa? Koliko će trajati imunitet?” Koliko dobro vakcina štiti starije osobe, od kojih mnogi imaju slabiji imunološki odgovor na vakcinu protiv gripa? Do sada je ekipa iz Fajzera uočila da, izgleda, njihova vakcina jednako dobro štiti i starije osobe, što je sjajna vest jer su one posebno osetljive na Kovid-19.
Još nekoliko vakcina koje koriste protein šiljaka je takođe u fazi kliničkih ispitivanja. Ta se ispitivanja oslanjaju na niz različitih tehnologija za dobijanje vakcine, uključujući rad na oslabljenim virusima, inaktiviranim virusima, virusnim proteinima, uz jedan još prilično nov koncept nazvan DNK vakcine. Nikada ranije kompanije nisu testirale toliko različitih vrsta vakcina protiv istog virusa, što bi, u krajnjem slučaju, moglo proizvesti i niz izvanrednih otkrića o vakcinama uopšte. Sada vam se isti protein iz šiljaka ispostavlja kao vakcina na mnogo različitih načina, ističe Sette. Kako će se i koliko vakcine ponašati drugačije, ukoliko se uporede? Da li će svaka od njih stimulisati različite delove imunološkog sistema? I, koji su delovi najbolji za zaštitu od koronavirusa? Pandemija je prilika da direktno uporedite različite vrste vakcina, njihove (donekle) različite mehanizme, načine na koje deluje i njihovu efiksnost, naravno i – dužinu trajanja našeg imuniteta zadobijenog zahvaljujući vakcinama.
Ukoliko efikasnost ove dve mRNK vakcine i dalje ostane nepobitna, onoliko koliko se to u početku činilo i shodno rezultatima tvrdilo, njihov uspeh će verovatno otvoriti čitav novi svet imunologije zasnovane na mRNK vakcinama. Naučnici ih već testiraju na virusima za koje je trenutno nemoguće napraviti vakcinu, kao što su Zika ili Citomegalovirus, pokušavajući da naprave poboljšane verzije postojećih vakcina, poput onih koje se upotrebljavaju protiv sezonskog gripa (nimalo naivnog, naročito poslednjih godina, jer postaje sve žilaviji i otporniji, dakle, snažniji i smrtonosniji). Druga mogućnost leži u personalizovanim mRNK vakcinama, koje bi mogle stimulisati imuni sistem pacijenta u borbi protiv raka.
Ali, u narednih će nekoliko meseci uslediti test jedne potencijalno slabe strane mRNK vakcina: njihove krajnje krhkosti. mRNA je inherentno nestabilan molekul, zbog čega joj je potreban zaštitni mehur lipida (lipidne nano-čestice). Same lipidne nano-čestice su, međutim, izuzetno osetljive na više temperature. Za dugotrajnije skladištenje, vakcina Pfizer / BioNTech mora se čuvati na –70ºC, a Modernina na –20ºC (mada se mogu držati i na nešto višim temperaturama, doduše samo jedan kraći vremenski period). Iz kompanija Pfizer / BioNTech i Moderna dopire informacija da bi do kraja 2020. godine mogli zajedno obezbediti doze za 22,5 miliona Amerikanaca.
Pravedna i dobra distribucija ograničenog broja ovakvih “hladnih” vakcina predstavljaće ogroman politički i logistički izazov, pogotovo što je čitavo otkriće u senci ogorčene tranzicije vlasti u Vašingtonu. Vakcina je naučni trijumf, ali je proteklih osam meseci jasno pokazalo koliko (ne)spremnost za pandemiju nije samo stvar naučnih istraživanja. Obezbeđivanje adekvatnih zaliha testova i lične zaštitne opreme, pružanje ekonomskih olakšica i obaveštavanje javnosti o dokazano poznatim rizicima od prenosa Kovida-19 ulaze u okvir predvidivog i očekivanog, iako je (već bivša) američka garnitura u tome sasvim omašila.
Vakcina sama po sebi ne može usporiti opasnu putanju rasta broja obolelih kojima je ove jeseni potrebna hospitalizacija, niti bi mogla spasti mnoge koji će preminuti do Božića. Pronalazak vakcina nam, i pored svega, uliva izvesnost i nadu u konačni kraj pandemije. Svaka infekcija koju sada sprečavamo – maskama i držanjem na bezbednoj udaljenosti – jeste infekcija koja će se, napokon, zauvek sprečavati vakcinama.