AI navrhla vakcínu, ktorá má telo pripraviť na budúce pandémie. Otestovali ju už aj na ľuďoch, takéto sú výsledky
Počítačom navrhnutá vakcína proti príbuzným koronavírusom prešla prvým testom u ľudí. Bola bezpečná, no silná univerzálna ochrana je zatiaľ stále vzdialená.
Vedci z Cambridge otestovali na ľuďoch vakcínu, ktorá nevznikla podľa jedného konkrétneho vírusu, ale podľa celej skupiny príbuzných koronavírusov. Jej aktívnu časť navrhli počítačové simulácie tak, aby imunitnému systému ukázala miesta, ktoré sa medzi týmito vírusmi menia najmenej. Prvý test dopadol povzbudivo, ale opatrne. Vakcína bola bezpečná a telo na ňu reagovalo, no k silnej univerzálnej ochrane má ešte ďaleko.
Dnes sa často postupuje tak, že vedci sledujú, aký variant vírusu koluje, a až potom mu prispôsobujú vakcínu. Lenže vírusy nečakajú. Mutujú, šíria sa medzi zvieratami a ľuďmi a pri niektorých skupinách patogénov nevieme dopredu odhadnúť, ktorý z nich spôsobí ďalší problém. Cambridgeský tím preto skúša opačný prístup. Namiesto naháňania každého variantu zvlášť chce pripraviť imunitný systém na spoločné znaky celej vírusovej rodiny.
Vedci nehľadali jednu mutáciu. Počítač hľadal slabé miesta, ktoré majú príbuzné koronavírusy spoločné
Výskumníci pracovali s genetickými údajmi o Sarbeco koronavírusoch. Do tejto skupiny patrí SARS-CoV-2, ktorý spôsobil pandémiu COVID-19, pôvodný SARS aj príbuzné vírusy z netopierov. Práve tie vedcov zaujímajú preto, že niektoré z nich by sa v budúcnosti mohli preniesť zo zvierat na človeka.
Strojové učenie nehľadalo jeden cieľ pre jednu variantu, ale časti, ktoré sa v tejto skupine vírusov opakujú aj napriek mutáciám. Z nich vznikol takzvaný super antigén. Antigén je časť vakcíny, podľa ktorej sa imunitný systém učí, čo má v budúcnosti rozpoznať. V tomto prípade nejde o portrét jedného vírusu, ale skôr o mapu stabilnejších znakov celej skupiny.
Profesor Jonathan Heeney z Cambridge tento prístup opisuje ako pokus dostať sa z kolotoča, v ktorom vakcíny neustále dobiehajú nové varianty. Znie to ako veľký prelom, no samotná štúdia ukazuje triezvejší obraz. Zatiaľ nejde o hotové riešenie, ale o prvý dôkaz, že takto navrhnutú vakcínu možno bezpečne podať človeku.
Neprehliadni
Vakcína prešla prvým testom bezpečnosti. Potom prišlo triezvejšie zistenie
Do prvej ľudskej štúdie sa zapojilo 39 zdravých dobrovoľníkov vo veku od 18 do 50 rokov. Vedci im podali štyri rôzne dávky vakcíny, konkrétne 0,2 mg, 0,4 mg, 0,8 mg a 1,2 mg. V tejto fáze sa nesledovalo najmä to, či vakcína spoľahlivo chráni pred infekciou. Hlavná otázka bola jednoduchšia, či ju ľudské telo dobre znesie.
V tomto smere dopadol test dobre. Vakcína bola dobre tolerovaná, nespôsobila významné vedľajšie účinky a vyššia dávka neviedla k jasnému nárastu problémov. Pri novej vakcinačnej technológii je to zásadná informácia. Fáza I však ešte nie je dôkazom účinnosti. Je to prvý bezpečnostný filter.
Slabšie pôsobila imunitná odpoveď. Vedci zachytili protilátkovú reakciu proti SARS-CoV-2, pôvodnému SARS aj niektorým príbuzným koronavírusom z netopierov. Keď však prišlo na neutralizáciu, teda schopnosť protilátok vírus skutočne blokovať, výsledky boli oveľa opatrnejšie. Autori štúdie opisujú imunitnú odpoveď ako miernu a premenlivú. Pri variantoch Delta a Omicron BA.1 sa objavili len malé zlepšenia, zatiaľ čo proti pôvodnému wuchanskému kmeňu a SARS-CoV-1 bola aktivita obmedzená.
Práve toto je hlavný háčik. Vakcína síce imunitnému systému ukázala spoločné časti príbuzných vírusov, no zatiaľ ho nenaučila reagovať dostatočne silno. Výsledky preto ešte nepotvrdzujú širokú a robustnú neutralizačnú ochranu. Hodnotenie navyše skomplikovalo aj to, že účastníci mali rozdielnu históriu očkovania a prekonania COVID-19. Časť imunitnej odpovede tak mohla súvisieť s predchádzajúcim kontaktom s vírusom.
Žiadna klasická ihla. Vakcínu dostali dobrovoľníci cez mikroskopický prúd do kože
Zaujímavý bol aj spôsob podania. Dobrovoľníci nedostali vakcínu klasickou ihlou do svalu, ale cez mikrofluidný prúd priamo do kože. Ide o veľmi tenký a rýchly prúd tekutiny, ktorý prejde cez povrch kože bez bežného vpichu. Nie je to ale žiaden detail pre ľudí, ktorí sa boja ihiel. Menej ihiel znamená menej odpadu, jednoduchšiu logistiku a potenciálne rýchlejšie očkovanie veľkého počtu ľudí.
Samotná vakcína patrí medzi DNA vakcíny. Tie majú praktickú výhodu v tom, že sú stabilnejšie než mRNA vakcíny a zvyčajne nepotrebujú extrémne chladenie. To môže byť zásadné v krajinách, kde je problém udržať chladiaci reťazec od výroby až po ambulanciu. Majú však aj nevýhodu. DNA sa musí dostať až do jadra bunky, aby podľa nej vznikol cieľový proteín. mRNA vakcíny pracujú priamo v cytoplazme, preto býva ich imunitná odpoveď u ľudí zvyčajne silnejšia.
Často sa objavuje aj otázka, či by sa DNA vakcína mohla zabudovať do ľudského genómu. Podľa regulačných hodnotení je toto riziko extrémne nízke. Plazmidová DNA sa v bunke nekopíruje, nemá vlastný mechanizmus na integráciu do genómu a predklinické dáta neukazujú problém s takýmto zabudovaním. Hlavná otázka preto nestojí na bezpečnosti, ale na tom, či sa vakcínu podarí upraviť tak, aby vyvolala silnejšiu a širšiu ochranu.
Nejde len o koronavírusy. Rovnaký princíp chcú vedci použiť aj proti ďalším vírusovým hrozbám
Ak sa tento prístup podarí vyladiť, nemusí zostať len pri koronavírusoch. DIOSynVax pracuje aj na kandidátoch proti sezónnej chrípke, pandemickým chrípkovým hrozbám, hemoragickým horúčkam či ďalším koronavírusom vrátane SARS-CoV-2. Pointa je rovnaká. Nečakať, kým sa objaví nový nepriateľ, ale pripraviť imunitný systém na znaky, ktoré majú príbuzné vírusy spoločné.
Medzi ambíciou a hotovou ochranou je však stále veľká vzdialenosť. Prvá štúdia ukázala bezpečnosť a náznak širšieho rozpoznávania príbuzných koronavírusov, nie definitívny dôkaz univerzálnej vakcíny proti budúcim pandémiám. Skutočný test príde až v ďalších fázach. Tam sa ukáže, či počítačom navrhnutý antigén dokáže vyvolať dostatočne silnú imunitnú odpoveď aj u väčšej a pestrejšej skupiny ľudí.
