Bár még nem tudjuk, hogy a jelenleg alkalmazott COVID-19 elleni vakcinák mennyi ideig nyújtanak védettséget, és így azt sem, hogy hosszú távon hatásosak lesznek-e vagy netán évente alkalmazni kell őket, hasonlóan az influenza elleni védőoltásokhoz, annyi bizonyos, hogy ennyire gyorsan még soha nem fejlesztettek ki vakcinát semmilyen betegség ellen. A klinikai tesztekkel együtt több esetben is kevesebb mint egy év alatt elvégzett munka azonban még így sem volt elég gyors ahhoz, hogy lépést tartson a vírussal, amelyről először a tavalyi év első napjaiban hallhattunk.
Világszerte eddig több mint 2,3 millióan haltak bele a járványba, és rengetegen vannak, akik ugyan túlélték a betegséget, de tartós egészségkárosodást szenvedtek. Az egészségügyi rendszerre mindenütt óriási terhelés nehezedik, és az egyszerűen felmérhetetlen, hogy a járvány miatt elmaradó szűrővizsgálatok és kezelések hány ember életét rövidítik meg. Ráadásul hiába vannak már kész, igazoltan hatásos vakcinák a bolygó lakosságának átoltása a következő év végéig is eltarthat.
Ha pedig végre sikerül megfékezni a jelenlegi járványt, akkor sincs semmi garancia arra, hogy nem bukkan fel egy újabb veszélyes koronavírus a színen, elvégre
a SARS-CoV-2 az elmúlt 20 év alatt már a harmadik ilyen típusú kórokozó, amely a denevérekről az emberre átkerülve halálos járványt robbantott ki.
Sőt, a jövőben bekövetkező hasonló, világjárványt okozni képes patogének felbukkanása a járványügyi szakértők szerint gyakorlatilag elkerülhetetlen.
Ezért is dolgozik több kutatócsoport már évek óta úgynevezett pánkoronavírus-vakcinákon, amelyek az egymásra sok tekintetben hasonló koronavírusok mindegyike, de legalábbis többsége ellen hatásosak lehetnek. A szakértők munkáját a tavalyi évig nem övezte különösebb figyelem, mivel a korábbi koronavírus-járványok sokkal kisebb számú beteget érintettek. A világjárvány azonban megmutatta, hogy mire lehetnek képesek ezek a patogének, ami a korábbi kutatásoknak is új lendületet adott, így többen eljutottak odáig, hogy már vakcina-prototípusokat tesztelnek állatokon, rövidesen pedig embereken is. Többek szerint ugyanakkor érdemes lenne összehangolni az erőfeszítéseket, hogy az univerzális vakcina is minél előbb, lehetőleg egy-két éven belül elkészüljön.
Múló lelkesedés
Amikor az első koronavírusokat felfedezték az 1960-as években, ezek kapcsán gyakorlatilag szóba sem került, hogy vakcinákra lehetne szükség ellenük, hiszen az ismert változatok csak közönséges náthát okoztak. Aztán 2002-ben felbukkant a SARS-CoV, és vele a súlyos akut légzőszervi szindróma, a SARS. A szintén Kínából indult, eredetileg szintén denevérekből származó vírus okozta járvány a világ 37 országában okozott megbetegedéseket, de végül szigorú elkülönítéssel sikerült útját állni a terjedésnek.
Utóbbiban az alacsonyabb fertőzőképesség mellett minden bizonnyal az is szerepet játszott, hogy a SARS-CoV-2-höz képest a SARS-CoV-fertőzésnek sokkal nyilvánvalóbb tünetei voltak, és a betegek hamarabb lettek rosszul, így kevesebb idejük volt saját közösségükben terjeszteni a betegséget. (Ez fokozottan igaznak bizonyult később, a MERS kapcsán is.) Így végül világszerte csak 8096 beteget azonosítottak, a halálozási arány viszont sokkal súlyosabb volt a mostaninál: a betegek 9,6 százaléka belehalt a vírus okozta tüdőgyulladás következményeibe.
A SARS felbukkanásával egy időben gyors ütemben megkezdődött a betegség elleni vakcinák fejlesztése is, mivel azonban korábban egyetlen koronavírus ellen sem készült védőoltás, az alapoktól kellett kezdeni a kutatásokat. Végül a szakértők a vírus alapos tanulmányozása után arra jutottak, hogy a vírusrészecske felszínén található tüskefehérje tűnik a legígéretesebb célpontnak az immunitás biztosításához. Ennek blokkolásával ugyanis megakadályozható, hogy a koronavírus bejusson a sejtekbe, és azok saját rendszereit eltérítve replikálja magát.
A SARS-járványnak viszont közben vége lett, a vakcinafejlesztés pedig érdeklődés és támogatás hiányában megtorpant.
2012-ben azonban újra nyilvánvalóvá vált a koronavírusokban rejlő potenciális veszély, amikor a denevérekről ismét egy halálos légzőszervi betegséget okozó vírus került át az emberre. A MERS-CoV, vagyis a közel-keleti légúti koronavírus Szaúd-Arábiában bukkant fel, 2015-ig összesen 24 országban detektálták, de azóta is fel-felbukkannak kisebb gócok. A jelenleg ismert adatok szerint 1329 ismert esetet jegyeztek fel, akik közül 525-en belehaltak a betegségbe. Ez 39 százalékos halálozási arányt jelent.
A MERS kapcsán is beindult a vakcinafejlesztés, ekkor viszont már nem kellett nulláról kezdeni a munkát. És egyre többen jutottak arra a következtetésre, hogy az újabb és újabb járványokozó koronavírus kivárása nem feltétlenül jó stratégia, hanem valamiféle univerzális megoldást kellene találni a láthatóan visszatérő problémára. Aztán a MERS-járvány is kifulladt, és hamarosan újabb, más típusú vírusok kerültek az érdeklődés középpontjába, mint a zika és az ebola kórokozói, a koronavírusokkal kapcsolatos kutatások és fejlesztések pedig ismét háttérbe szorultak.
Hasznos alapok
Amikor Maria Elena Bottazzi, a Baylor Egyetem virológusa 2016-ban egy pánkoronavírus-vakcina fejlesztésére kért támogatást az Egyesült Államok kormányától, azt a választ kapta, hogy ilyen kutatásokra jelenleg nincs keret. Bottazzi annak idején a SARS kapcsán kezdett koronavírusokkal dolgozni, azonban csak addig jutottak, hogy készülő vakcinájuk kapcsán igazolták, az egerekben hatásos, nem toxikus az emberi sejtekre, és lehetséges nagy tételben gyártani.
Aztán ahogy a járvány elmúlt, elvesztették a korábbi kutatási támogatást, így a nagyobb emlősökön való tesztelésre és a klinikai vizsgálatok beindítására már nem volt lehetőség. Pénz és mindenféle érdeklődés hiányában Bottazzi sok más, a területen dolgozó kutatóhoz hasonlóan a fagyasztóba rakta készülő vakcináját, majd más témákon kezdett dolgozni.
Itt tartottunk 2020 elején, amikor felbukkant a harmadik emberre veszélyes koronavírus, a SARS-CoV-2. Ez ugyan sokkal kevésbé bizonyult halálosnak, mint a SARS-CoV vagy a MERS-CoV, de ezeknél nagyságrendekkel jobbnak bizonyult abban, hogy emberről emberre terjedjen. A jelenleg már több mint egy éve tartó járvány a Föld minden szegletébe eljutott, és WHO októberi becslése szerint a Föld lakosságának 10 százalékát fertőzte meg (a megerősített esetek száma jelenleg 108 millió felett jár, a haláleseteké pedig 2,38 millió). És a járványnak még koránt sincs vége.
A SARS-CoV-2 elleni vakcinák rendkívül gyors fejlesztésében kulcsszerepet játszottak a SARS- és a MERS-járvány kapcsán végzett kutatások.
Bottazzi és kollégái maguk is dolgoznak egy védőoltáson, amely jelenleg a klinikai kutatások korai fázisában van. Mások pedig a koronavírusokat korábban kutatók munkájára építve értek el fontos eredményeket. Például a BioNTech és a Pfizer vakcinája, és a Moderna védőoltása is a koronavírusokra széles körben jellemző, már említett tüskefehérje genetikai szekvenciáját tartalmazza. Utóbbiak vakcinák kevesebb mint egy év alatt készültek el, míg a korábbi rekorder, a mumpsz elleni vakcina kifejlesztése 4 évet vett igénybe.
Univerzális megoldások
Bár a COVID-19 ellen már több hatásos vakcina is van, ismét egyre több kutató gondolja úgy, hogy nem szabad ezen a ponton megállni, és univerzálisabb megoldást kell keresni, annál is inkább, mert nem tudhatjuk, mikor bukkan fel egy újabb veszélyes koronavírus. Így jelenleg az univerzális vakcinák fejlesztése is gőzerővel folyik, és fontos előrelépések történtek a területen.
Egy cambridge-i cég, a VBI vaccines munkatársai például tavaly nyárra sikeresen létrehoztak egy olyan fehérjeburkot, amely a vírusokat borító burokra hasonlít, és mindhárom veszélyes koronavírus, a SARS-CoV, a SARS-CoV-2 és a MERS-CoV tüskefehérjéjét is tartalmazza. Amikor az ezt tartalmazó vakcinát egerekbe fecskendezték, az állatok mindhárom vírus ellen antitesteket kezdtek termelni. Érdekes módon ezen antitestek némelyike egy negyedik koronavírus, a náthát okozó vírusok egyike ellen is hatásosnak bizonyult. A kutatók a kísérlet adatait már nyilvánosságra hozták, bár az eredményeket egyelőre nem publikálták tudományos folyóiratban.
A szakértőknek több teóriájuk is van azzal kapcsolatban, hogyan védhetett a vakcina olyan vírus ellen, amelynek fehérjéit nem tartalmazta.
Az egyik érdekes lehetőség, hogy amikor egyszerre többféle koronavírus proteinjének van kitéve a szervezet, nem kezd el mindegyik ellen külön specializált antitesteket gyártani, hanem a költséghatékonyság jegyében olyan ellenanyagokat termel, amelyek mindegyik idegen fehérjével szemben hatásosak.
Egy pár hete Pamela Bjorkman, a Caltech biológusa és kollégái publikáltak egy tanulmányt saját kísérleteikről. Ezek során egy olyan vakcinát fejlesztenek, amelyben nyolc különböző koronavírus tüskeproteinjének csúcsa szerepel egy közös fehérjemagra illesztve. Ezt a nanopartikulát egerekbe fecskendezték, és az állatok olyan antitesteket kezdtek termelni, amelyek mind a nyolc koronavírus tüskefehérjéjéhez képesek voltak kapcsolódni. Sőt: négy olyanéhoz is, amelyeket nem használtak a vakcina fejlesztésekor.
Kayvon Modjarrad, a Walter Reed Katonai Kutatóintézet új típusú fertőző betegségekkel foglalkozó igazgatója szintén egy hasonló vakcinán dolgozik, amelyben egy nanorészecske többfajta fehérje darabkáját hordozza. A tervek szerint a klinikai vizsgálatok heteken belül elkezdődhetnek, és bár jelenleg a vakcina csak a SARS-CoV-2 fehérjéinek darabjait tartalmazza, a szakértők egy univerzális változat elkészítését is tervbe vették.
Daniel Hoft, a Saint Louis-i Egyetem virológusa egy másik típusú védőoltást fejleszt társaival. A Gritstone Oncology nevű kaliforniai biotechnológiai céggel közösen egy olyan megoldáson dolgoznak, amely a koronavírus – bármilyen koronavírus – jelenlétében olyan sejtfelszíni fehérjék megjelenését váltja ki, amelyek aztán riasztják az immunrendszert. A klinikai vizsgálatok valószínűleg itt is hamarosan elkezdődnek.
Eric Topol, a Scripps Kutatóintézet kutatója szintén némileg eltérő stratégiát követ. Szerinte a pánkoronavírus-vakcinák kutatóinak azokat az univerzális antitesteket kellene azonosítaniuk, amelyek természetes körülmények között is felbukkannak a fertőzések esetén. A HIV-vel és más vírusfertőzésekkel kapcsolatos korábbi kutatások igazolták, hogy
egy-egy fertőzés során a keletkező sok milliárdnyi antitest közt akadhat néhány olyan ritka típus, amely az egymással rokon vírusok széles skálája ellen hatásosak.
Ha tehát sikerülne olyan vakcinát fejleszteni, amely ezen antitestek termelődését váltja ki, máris meglenne az általános védettség. A koronavírusok pedig elég hasonlóak egymáshoz ahhoz, hogy ilyen módon elméletileg ki lehessen iktatni őket, mondja Topol.
***
Az univerzális vakcinák fejlesztése valószínűleg még eltart egy darabig, de a legfontosabb az lenne, hogy a munka azt követően is folytatódjon, hogy a mostani járvány lezajlott. Hiszen, ahogy Hoft mondja, ezek a harmadik generációs vakcinák elsősorban arra lesznek jók, hogy egy eljövendő járványok idején legyen mit lekapni a polcról, és bevetni – ilyenekre pedig nagyon nagy szükség van, hiszen senki sem akarja megismételni az elmúlt évet.
