Pandemija koronavirusa ne usporava, štoviše, pojavljuje se sve više mutiranih varijanti kojima znanstvenici nastoje doskočiti. Istodobno u velikom broju laboratorija i dalje traje posao na kreiranju novih cjepiva, a najnovije podatke o tome što trenutno priprema i što nam je na raspolaganju da se zaštitimo od COVID-a 19 otkrio nam je dr. sc. Bojan Polić, profesor na Zavodu za histologiju i embriologiju, koji se istraživački bavi imunologijom u okviru Znanstvenog centra izvrsnosti za virusnu imunologiju i cjepiva sa sjedištem na Medicinskom fakultetu u Rijeci.
- U svijetu je trenutno više od 160 cjepiva u različitim fazama ispitivanja, točnije 69 cjepiva je u različitim fazama kliničkog ispitivanja, a 89 ih je u pretkliničkoj, eksperimentalnoj fazi. Od spomenutih, njih 20 se nalazi u trećoj fazi kliničkog ispitivanja, a 10 ih je odobreno za ograničenu ili punu upotrebu u različitim zemljama svijeta.
U EU-u, SAD-u i Velikoj Britaniji su do sada odobrena tri cjepiva: Pfeizer/Biontech, Moderna i Oxford/Astra Zeneca. Prva dva se temelje na mRNK, a posljednje na adenovirusnom vektoru (DNK vektor). Općenito, sva navedena cjepiva se temelje na uglavnom četiri osnovne platforme/tehnologije: 1. mRNK cjepiva, 2. cjepiva koja koriste adenovirusne vektore, 3. cjepiva koja koriste proteine ili peptide i 4. cjepiva koja koriste umrtvljene viruse.
Možete li objasniti na kojem principu svako od njih potiče naš imunološki odgovor?
- Cjepiva koja koriste mRNK tehnologiju, a koja se nalaze u trećoj fazi ispitivanja ili su već odobrena su cjepiva tvrtki: Pfeizer/Biontech (SAD/Njemačka), Moderna (SAD) i CureVac/Bayer /GSK (Njemačka/Njemačka /VB). Radi se o sintetskom mRNK ili hrvatski glasničkoj ribonukleinskoj kiselini (gRNK) u kojoj se nalazi genetski kod za sintezu vršnog ili S („spike“) proteina SARS CoV-2 virusa.
Molekule mRNK su inače normalno prisutne u našim stanicama i služe za prijenos upute (genetskog koda) s DNK molekule (odgovarajućega gena) za sintezu proteina. U slučaju cjepiva sintetska mRNK molekula, koja prenosi uputu za sintezu S proteina virusa se pakira u lipidne (masne) čestice kako bi mogla ući u naše stanice. Prilikom ulaska u stanice odmah započinje sinteza S proteina, koji potiče naš imunološki sustav na stvaranje specifične imunosti.
Ono što naš imunološki sustav prepoznaje na svakom stranom proteinu, pa tako i spomenutom S proteinu, jesu mali njegovi dijelovi, tzv. epitopi, na koje reagira bilo protutijelima (B-epitopi) ili limfocitima T (T-epitopi). Dakle, obično na jednom proteinu imamo čitav niz B i T epitopa na koje je naš imunološki sustav sposoban stvoriti široki spektar oruđa za njegovu eliminaciju.
Protutijela ili imunoglobulini koje proizvode diferencirani limfociti B (plazma stanice) su sposobna neutralizirati virusnu česticu i spriječiti njezino vezanje za receptor (u slučaju ovoga virusa ACE-2 receptor na našim stanicama), dok su limfociti T učinkovitiji u ubijanju inficiranih stanica.
U čemu je prednost cjepiva baziranih na mRNK, koja se smatraju modernijima?
- Prednost je u tome što su u potpunosti sintetska, dakle ne treba nam nikakav biološki materijal, odnosno stanice za njihovu proizvodnju. Molekula mRNK se ne integrira u naš genom i ne mijenja ga, te ima ograničenu stabilnost koja se mjeri u satima, nakon čega se razgrađuje.
Sintetski mRNK i modifikacija njegovih nukleotida nam omogućuje i nekoliko dodatnih stvari kojima možemo utjecati na jakost imunološkog odgovora: regulaciju stabilnosti, povećano stvaranje proteina i doziranje nespecifičnog poticanja imunološkog odgovora, adjuvantnog učinka. Cjepivima Pfeizer /Biontech i Moderna je već procijepljeno više od 15 milijuna ljudi širom svijeta te su se pokazala učinkovitima i sigurnima s relativno blagim nuspojavama.
U ovoj skupini je još i cjepivo tvrtke CureVAc, koje završava treću fazu klinčkih ispitivanja.
Nekoliko cjepiva iz druge skupine koju ste spomenuli također su u trećoj fazi ispitivanja ili su već odobrena. Što o njima možete reći i koje su njihove eventualne prednosti?
- Cjepiva iz druge skupine koja koriste adenovirusne vektore, a u trećoj su fazi kliničkih ispitivanja ili su već odobrena jesu Oxford/AstraZeneca (VB/Švedska), Johnson & Johnson (SAD), Gamaleja institut (Rusija), CanSinBio (Kina) i dr. Kod ovih cjepiva se radi o adenovirusnom (DNK) vektoru kojemu su odstranjeni svi adenovirusni geni koji su potrebni za replikaciju adenovirusa, a umjesto njih je umetnut gen za S protein SARS CoV-2 virusa.
Da bi se ovaj vektor ubacio u nače stanice prilikom cijepljenja, potrebno ga je „upakirati“ u adenovirusnu česticu. To se postiže u posebnim staničnim linijama za pakiranje koje posjeduju adenovirusne gene važne za sintezu virusnih čestica u koje se pritom upakira i naš vektor. Prilikom cijepljenja spomenute virusne čestice samo jednom mogu inficirati naše stanice kako bi vektor mogao ući u njih, ali se te virusne čestice više ne mogu reproducirati jer adenovirusni vektor ne posjeduje adenovirusne gene koji bi to omogućili.
Kada adenovirusni vektor sa genom za S protein uđe u stanicu, dolazi do sinteze mRNK, a potom i samoga S proteina, koji dovodi do imunizacije. Adenovirusni vektori se ne ugrađuju u naš DNK, nešto su stabilniji od mRNK, no nakon određenog vremena bivaju također razgrađeni u našim stanicama. Upotreba adenovirusnih vektora u kreiranju cjepiva je već relativno dugo poznata i u kliničkoj upotrebi, kao što je npr. cjepivo protiv ebola virusa.
U slučaju cjepiva Oxford/AstraZeneca koristi se adenovirusni vektor temeljen na adenovirusu koji inficira stanice čimpanzi, dok su ostala spomenuta cjepiva temeljena uglavnom na Ad5 i Ad26 adenovirusnim vektorima. Kod ruskog cjepiva Sputnik V se koristi kombinacija Ad5 i Ad26 vektora prilikom imunizacije.
Samo je Oxford/AstraZeneca cjepivo odobreno od europske i britanske agencije za lijekove i pokazalo je visoku učinkovitost u zaštiti od infekcije, točnije između 62 i 90 posto, i pruža gotovo potpunu zaštitu od težih oblika bolesti i smrtnog ishoda. No unatoč tome postoji prilično nepovjerenje prema tom cjepivu. Kako to komentirate?
- Prijepori oko učinkovitosti Oxford/AstraZeneca cjepiva su pretjerani i proizlaze iz činjenice da je tijekom treće faze kliničkih ispitivanja iz nepoznatih razloga mijenjan protokol doziranja cjepiva, gdje je utvrđeno da protokol doziranja kod dvije imunizacije s pune dvije doze dovodi do zaštite od infekcije od 62 posto, a u slučaju primjene pola prve doze i cijele druge doze i do 90 posto zaštite.
Isto tako, nije u dovoljnoj mjeri obuhvaćena populacija ljudi iznad 55 godina, pa je broj inficiranih u toj skupini bio vrlo mali i nedovoljan da bi se moglo jasno zaključiti koliko je učinkovito cjepivo u toj dobnoj skupini. No, budući da se imunološki sustav ipak ne razlikuje drastično od osoba koje su nešto mlađe od 55 godina i onih starijih, logično je da ne treba očekivati niti velike razlike u imunološkom odgovoru.
U svakom slučaju, klinička studija je pokazala da nas ovo cjepivo i u spomenutoj skupini iznad 55 godina u potpunosti štiti od teških oblika bolesti i smrti.
Ipak, puno se govori i o slaboj učinkovitosti ovoga cjepiva prema tzv. južnoafričkoj varijanti virusa!?
- U testiranjima koja su provedena u Južnoj Africi uočen je veći broj inficiranih u skupini koja je dobila ovo cjepivo, no i u tim slučajevima nije bilo težih oblika bolesti i smrti. Dakle, ako i postoje varijante virusa, kao što je južnoafrička, koje do neke mjere mogu izbjeći neutralizaciju protutijelima, još uvijek postoji solidan imunitet limfocitima T, koji nas štiti od teških ishoda bolesti. U slučaju prilično spominjanog cjepiva Sputnik V, koje koristi kombinaciju različitih adenovirusnih vektora, učinkovitost je oko 90 posto prema nedavno objavljenoj studiji u uglednom časopisu Lancet.
Među našim građanima postoji prilično podozrenje prema ruskom cjepivu Sputnik V budući da nije prošlo kroz redovite procedure i počelo se koristiti prije završetka treće faze. S druge strane, unatoč tome što nije odobreno od strane Europske agencije za lijekove, ono se već koristi u Mađarskoj!
- Rusko cjepivo Sputnik V još nije registrirano u EU-u, SAD-u i Velikoj Britaniji. To je cjepivo bilo neuobičajeno rano odobreno od ruske regulatorne agencije, već nakon druge faze kliničkih ispitivanja, a treća faza se provodila „u hodu“ i nedavno je završila. Interesantno je da je to cjepivo već distribuirano u zemlje trećeg svijeta, te u neke europske zemlje kao što su Mađarska i Srbija, a da još uvijek nije zatražena njegova registracija od strane regulatornih agencija u EU-u, SAD-u i Velikoj Britaniji.
No, treba napomenuti da je u tijeku suradnja AstraZenece i Gamaleja instituta u smislu kliničkih ispitivanja 1. i 2. faze, kombiniranog cjepiva temeljenog na postojećim cjepivima ovih institucija.
I oko kineskog cjepiva postoje brojne nepoznanice, pa zato i nepovjerenje javnosti!?
- Za kinesko cjepivo tvrtke CanSinBio nema jasnih podataka o učinkovitosti i sigurnosnim aspektima. I ono je odobreno vrlo rano, već nakon druge faze kliničkih ispitivanja u Kini. Ono je također već distribuirano u različite zemlje Azije i Afrike, a za sada nije zatražena registracija u EU-u, VB-u i SAD-u.
U bliskoj budućnosti možemo očekivati i cjepiva treće grupe, koja se baziraju na virusnom proteinu ili peptidima. Odakle ona dolaze i u kojoj su fazi ispitivanja?
- Cjepiva koja se baziraju na virusnom proteinu nalaze se u trećoj fazi ispitivanja, a to su cjepiva tvrtki: Novavax (SAD), Modicago (SAD), i druga. Cjepivo tvrtke Novavax je u ubrzanom postupku registracije pri EMI. Radi se o sintezi S proteina uz pomoć bakulovirusnog vektora (virusni vektor specifičan za stanice insekta) u staničnoj liniji podrijetlom iz insekta.
Odgovarajućom modifikacijom se spomenuti S protein pakira u nanočestice koje se koriste za imunizaciju. Ovo cjepivo je pri kraju 3. faze kliničkih ispitivanja, no još uvijek nema javno objavljenih podataka o njegovoj učinkovitosti i sigurnosti. Kod tvrtke Modicago se radi o proizvodnji S proteina u stanicama duhana, gdje također dolazi do formiranja proteinskih nanočestica koje se koriste za imunizaciju.
U Kini se navodno pripremaju još dva cjepiva, ali stiže i jedno indijsko. Što se zna o tim cjepivima?
- To su cjepiva četvrte grupe koja koriste umrtvljeni virus, a ona su u trećoj fazi kliničkog ispitivanja ili su već odobrena u nekim zemljama. Radi se o cjepivima tvrtki: Synovac (Kina), dva cjepiva kineske tvrtke Synopharm koje je kreirano u suradnji s Wuhanskim i Pekinškim institutom, te Bharat Biotech (Indija). Radi se o klasičnom načinu proizvodnje cjepiva gdje se umnoženi virus, u odgovarajućim stanicama, umrtvi posebnim postupkom kako bi se spriječila replikacija virusa, te se potom cijele umrtvljene virusne čestice koriste u cjepivu.
S obzirom na to da virusne čestice sadrže različite virusne proteine, onda je i odgovor imunološkog sustava usmjeren na više virusnih proteina. Premda takva cjepiva stvaraju široku paletu imunoloških oruđa, rizik od eventualne križne reaktivnosti s našim antigenima, pa i nuspojava, je veći nego u slučaju modernih jednojediničnih cjepiva, usmjerenih na jedan virusni protein.
Cjepiva tvrtki Synovac i Synopharm su odobrena za upotrebu već u vrlo ranoj fazi, točnije nakon dvije faze kliničkih ispitivanja. Postoje podaci samih tvrtki o 50 posto (Synovac) i 80 posto (Synopharm) učinkovitosti njihovih cjepiva, no ne postoje javno dostupni podaci o kliničkim ispitivanjima gdje bi se jasno mogao vidjeti i stupanj sigurnosti ovih cjepiva. Ova cjepiva se već koriste u Kini i drugim zemljama Azije i Afrike, a nedavno je cjepivo isporučeno i Srbiji (Synovac). Interesantno je da Kina nije zatražila registraciju ovih cjepiva u EU-u, Ujedinjenom Kraljevstvu i SAD-u.