Sredinom osamdesetih, Džonatan Hini bio je doktorand na američkom Nacionalnom institutu za zdravlje (NIH) u Merilendu kad mu je rečeno da mora brzo da odleti za Oregon, na sasvim drugom kraju zemlje, kako bi istražio misterioznu novu bolest koja izaziva talas iznenadnih smrti u grupi geparda držanih u zatočeništvu.
Za Hinija se pokazalo da je to njegov prvi poznati susret sa korona virusom.
„Na kraju smo utvrdili da je to korona virus koji je prešao sa domaćih mačaka na geparde“, kaže on.
„I zato što su gepardi bili novi domaćini, to je izazvalo mnogo smrti i uništenja. A to je bio moj prvi susret s njima.“
Četiri decenije kasnije, Hini se nalazi na čelu DIOSinVaksa, biotehnološke kompanije sa sedištem u Kembridžu, u Velikoj Britaniji, koja je nedavno dobila 41 milion evra od Koalicije za inovacije pripremljenosti na epidemije (CEPI), fondacije koja ima podršku Bila i Melinde Gejts, indijske i norveške vlade, kao i Svetskog ekonomskog foruma, između ostalih.
Hini i kolege suočavaju se sa izazovom koji se odavno pokazao nepremostivim za naučnike: izraditi vakcine koje ne samo da mogu da zaštite od jednog korona virusa, već i od više rodova, sojeva, a možda čak i od čitave porodice njih.
Ništa slično nikad nije pokušano u istoriji virusologije, nakon što više od dve decenije potrage za istim ciljem u slučaju gripa nije donelo značajnije rezultate.
Neki su čak uporedili ambiciju, raspon i težinu ovog zadatka sa ozloglašenim Projektom Menhetn iz četrdesetih, koji je pomerio granice fizike onog vremena i izrodio prvu atomsku bombu na svetu.
Novac se usmerava ka ovom cilju u do sada neviđenim količinama.
- Koliko dugo ste zarazni ako imate omikron soj korona virusa
- Omikron soj kovida i podvarijante BA.4 i BA.5: Ima li razloga za brigu
- Kako da znam da li sam zaražen omikron sojem korona virusa
CEPI je izdvojio prvobitni budžet od oko 193 miliona evra, dok je NIH dodao na gomilu još 35 miliona evra.
Osokoljena uspehom u izradi jedne od prvih vakcina protiv kovida-19, Moderna se nedavno uključila u ovu trku, najavivši nameru da proizvede vakcinu koja može da zaštiti od sva četiri korona virusa koji izazivaju prehladu.
Hini poznaje put koji ih čeka bolje od bilo koga drugog, provevši isto tako poslednjih nekoliko godina u pokušaju da izradi jednu jedinu vakcinu koja može da zaštiti od različitih virusnih hemoralgičnih groznica – ebole, Marburg virusa i Lasa groznice.
„Primenjujemo sličan pristup“, kaže on.
„Suština je u proučavanju strukturalne biologije, genetskih odnosa, šta se menja u ovim virusima, a šta ne.“
Vakcina otporna na sojeve
Svi naučnici se slažu da bi istinski univerzalna vakcina, koja bi mogla da zaštiti od svakog korona virusa koji bi mogao da se pojavi u budućnosti, bila trenutak ogromne prekretnice za ljudsko zdravlje, naročito posle razaranja koje su donele epidemije sarsa, mersa i sarsa-cov-2 (virusa koji izaziva kovid-19) u poslednjih 20 godina.
„Univerzalna vakcina protiv korona virusa bila bi ogroman napredak“, kaže Vejn Kof, predsednik i izvršni direktor Projekta ljudskih vakcina.
„Moja očekivanja su da će napredak najverovatnije biti postepen, mada mora da dođe do velikog koordinisanog napora kako bi se postigao taj cilj.“
I iako bi to bio vrhunac istraživanja za pan-korona virus vakcinu, ostaje da se vidi da li to uopšte može da se postigne.
Umesto toga, neki smatraju da su razni srednji ciljevi realističniji, pre nego što naučnici počnu da razmišljaju o proširivanju dometa tih vakcina.
- Kako će u budućnosti izgledati vakcina protiv kovida?
- Zašto se vakcinisani i dalje zaražavaju korona virusom
- Sojevi korona virusa: Da li su nam potrebne nove vakcine
- Da li delotvornost vakcina protiv kovida vremenom slabi
Kao posledica, prvi korak ka mogućoj univerzalnoj vakcini protiv korona virusa najverovatnije bi bila vakcina „otporna na sojeve“, čiji je cilj da zaštiti od svih aktuelnih i budućih sojeva sarsa-cov-2 i pomogne da se okončaju najgore posledice pandemije.
Uz stalno pojavljivanje problematičnih novih sojeva koji izazivaju ponovljene skokove u brojevima slučajeva zaražavanja i bolničkih lečenja, počev od alfe u septembru 2020. godine, pa sve do delte, omikrona i sada BA.4 i BA.5, potreba za takvom vakcinom i dalje je veoma visoka.
„Vakcina otporna na varijante mogla da bi da uspori prenošenje kovida-19, a zaustavljanje takvih prenošenja jedini je način da ostavimo pandemiju za sobom“, kaže Patrik Sun-Šiong, izvršni direktor ImjunitiBio-a, jedne od šest američkih istraživačkih grupa i kompanija koje finansira vlada a koja su preuzele taj izazov na sebe.
Da bi to postigli, naučnici isprobavaju čitav kaleidoskop vakcinalnih tehnologija.
One variraju od modifikovanih, bezazlenih virusa poznatih kao adenovirusi do nanočestica feritina i samo-umnožavajuće RNK, koja funkcioniše na sličan način kao mRNK, osim što može da iskopira samu sebe jednom kad se nađe u ćelijama tela, što znači da su potrebne mnogo manje doze.
„Kad posedujete više platformi, to ume da pomogne“, kaže Kof.
„Dakle, na primer – mRNK platforma nudi brzinu, dok druge platforme mogu da pruže dodatne prednosti u pogledu lakoće snabdevanja širom sveta ili trajnosti imuniteta.“
U svakom od tih slučajeva, opšta ideja je manje-više ista.
Bilo da je nosi nanočestica ili adenovirus, svaka vakcina sadrži razne fragmente šiljastih proteina sarsa-cov-2 (koje virus koristi da se veže za ljudske ćelije kako bi im pristupio), i proteina nukleokapsida (koji skladište njegov genetski materijal).
Neki tvorci vakcina žele da uvrste što više fragmenata kako bi povećali šanse za širu imunu reakciju, dok se drugi usredsređuju na specifične delove virusa koji se izgleda zadržavaju u svakom od sojeva koji su se pojavili do sada.
Na Univerzitetu Djuk, virusolozi su na metu uzeli određeni deo šiljastog proteina poznatog kao domen za vezivanje na receptor (RBD), jer se čini da ova regija ima relativno malo varijacija među različitim oblicima istog korona virusa.
„Napravili smo našu vakcinu tako da se usredsredi na imuni sistem tamo gde je virus ranjiv, a to je domen za vezivanje na receptor“, kaže Kevin Sonders, direktor istraživanja za ljudsku vakcinu na Institutu Djuk.
„RBD sekvenca amino kiselina slična je među virusima koji pripadaju istoj betakoronavirus grupi.“
Zbog sve veće složenosti ovog izazova, napredak će biti sporiji u poređenju sa prvim talasom vakcina protiv kovida-19.
- Može li nas iRNK vakcina učiniti nadljudima
- Ljudi prirodno otporni na korona virus ključ za novu taktiku vakcinacije
- Zašto je godinu dana „dugačak period“ za potvrdu bezbednosti vakcina
Nijedna od vakcina otpornih na sojeve na kojima se trenutno radi nisu prešle prvu fazu kliničkih ispitivanja (prva testiranja na ljudima), ali prvobitni podaci obećavaju.
Početkom godine, Gritston Bio saopštio je da bi njihov vlastiti kandidat za vakcinu otpornu na sojeve mogao da obuči imuni sistem da prepoznaje širok dijapazon viralnih proteina, dok je u junu 2021. godine ImjunitiBio obelodanio da je njihova vakcina dovela do imunih reakcija i na alfa, beta i gama sojeve sarsa-cov-2.
„Naša vakcina je proizvela memorijske B ćelije koje su otpustile ogromnu količinu antitela protiv virusa, ali i T ćelija koje ubijaju zaražene ćelije“, kaže Sun-Šiong.
„Ona je zaustavila virus u mestu i on više nije mogao da se nađe u nosu i plućima.“
Najuzbudljiviji nalazi do sada potekli se sa Vojnog instituta za istraživanja Volter Rid, koji je otkrio da njihova vakcina pokazuje sposobnost imunizacije protiv širokog dijapazona sojeva kovida-19 kao i protiv originalnog sars virusa kad je testiran na primatima.
Nalazi ispitivanja iz prve faze očekuju se svakog trenutka, sa planovima koji su već u toku za šire studije druge faze kasnije u 2022. godini.
Borba protiv prehlade
Umesto da se ubace u konkurentski svet vakcina protiv kovida-19, neki drugi istraživači odlučili su da se pozabave drugim oblicima vakcina protiv pan-korona virusa.
Početkom 2021. godine, dok su naučnici u laboratorijama Moderne u Kembridžu, u Masačusetsu, počeli da posvećuju pažnju razumevanju kako bi sars-cov-2 mogao dalje da se razvija, počeli su da istražuju i druga četiri korona virusa za koje se zna da su endemski kod ljudi.
Oni su OC43, HKU1, 229E i NL63, što možda nisu naširoko poznata imena, ali većina nas se nesvesno susrela sa njima u nekom trenutku naših života.
Oni su odgovorni za oko 30 odsto prehlada kod odraslih ljudi i iako ovi virusi nemaju ni približnu stopu smrtnosti sarsu-cov-2, i dalje mogu da dovedu do infekcija nižeg respiratornog trakta i upale pluća kod ugroženih.
Za Andreu Karfi, Modeninu glavnu naučnicu za zarazne bolesti, činilo se da je prirodan sledeći korak razviti vakcinu koja može da pomogne da se zaštite stariji i imunokompromitovani od ovih virusa identifikovanjem zajedničke tačke u njihovim proteinskim sekvencama.
„Primetili smo da ovi sezonski respiratorni virusi izazivaju značajan nivo bolničkih lečenja i smrtnosti, naročito kod starijih odraslih osoba“, kaže Karfi.
„Iako niko ne voli prehladu, a neprijatnost i gubitak produktivnosti su neporecivi, najvažniji uticaj koji očekujemo od ove vakcine je zaštita ugroženih grupa od bolničkog lečenja.“
To je samo po sebi već ambiciozan cilj – pokušaj vakcinisanja protiv grupe različitih korona virusa – ali neki drugi naučnici su još više podigli lestvicu.
Umesto da prave vakcine protiv postojećih virusa, oni žele da pokrenu pripremljenost čovečanstva za sledeću pandemiju.
Pamela Bjorkman, profesorka biologije i biološkog inženjeringa na Kalifornijskom institutu za tehnologiju, predvodi projekat za izradu injekcije koja može da zaštiti od bilo kog sarberkoronavirusa – teškog akutnog respiratornog sindroma – što je kolektiv koji uključuje sars, mers, sars-cov-2, kao i druge još nepoznate pretnje koje se kriju u životinjama.
Hinijev tim uzeo je na metu još veći viralni kontingenta – čitavu grupu roda betakoronavirusa, jednu od četiri grupe korona virusa koje uključuju i podgrupu sarbekoronavirusa.
Iako pan-betakoronavirus injekcija ne bi bila ni blizu tome da postane univerzalna vakcina protiv koronavirusa – i dalje bi tri druge grupe koronavirusa, alfa, delta i gamakoronavirusi, ostale nepokrivene – to je i dalje neverovatno ambiciozan cilj.
Pogledajte video: Kako nastaju novi sojevi virusa
Ilustrujmo puke razmere ovog zadatka: smatra da se postoje hiljade još neotkrivenih betakoronavirusa koje se nalaze u više od 400 različitih vrsta slepih miševa.
„Pan-betakoronavirus vakcina je ambiciozna“, kaže Karfi.
„Najveći izazovi uključuju raznovrsne betakoronaviruse i razvijanje robusnije mreže nadzora. Virusi su iznova iskazali sposobnost da iskoriste rupe u našoj strategiji za koje niste ni znali da postoje.“
Međutim, Hini smatra da su mnoge od naših aktuelnih strategija za izradu vakcina ograničene time što su po prirodi relativno primitivne.
Umesto kombinovanja što više viralnih fragmenata u vakcinu, u nadi da će se stimulisati širi imunitet, on se zalaže za sofisticiranije kompjutersko modelovanje.
U DIOSinVaksu, njegov tim primenjuje najnovije algoritme za mašinsko učenje da bi istraživao strukturu i evoluciju betakoronavirusa u više sojeva i porodica u nadi da će prepoznati do sada previđane vakcinalne mete, koje su od suštinske važnosti za preživljavanje svih ovih virusa.
„Potrebno je mnogo dubokog razmišljanja“, kaže Hini.
„Ne možete tome da pristupite površno. Gledamo dalje od šiljastog proteina jer je to jedan od najpromenljivijih proteina koje ovi virusi imaju, tako da uvek zapravo pokušavate da pogodite pokretnu metu.“
„Umesto toga, mi se koncentrišemo na proteine koji su stvarno važni za strukturalni integritet i održivost virusa, zato što bi menjanje njih bilo kao da ste promenili čitavu DNK.“
- Koje ćelije mogu da vam podare superimunitet
- Naredna pandemija bi mogla da bude smrtonosnija – upozorava naučnica
- Bil Gejts negira teorije da želi ljudima da ugradi mikročipove
Uspeh gde su vakcine protiv gripa omanule
U proteklih godinu dana, niz studija pružilo je dobrodošlo ohrabrenje da bi širok spektar vakcina protiv koronavirusa mogao biti održiv.
U jesen prošle godine, cenjeni virusolog Linfa Vang, profesor zaraznih bolesti na Djuk-Nacionalnom univerzitetu singapurskog medicinskog fakulteta, otkrio je da su ljudi koji su preležali sars a primili Fajzerovu vakcinu protiv kovida-19 imali antitela u krvi sposobne da ih štite od sarsa, alfa, beta i delta sojeva sarsa-cov-2, i pet drugih korona virusa koji se kriju u slepim miševima i pangolinima.
Od tada, tim naučnika iz biotehnološke kompanije Adađo terapeutiks iz Masačusetsa proučio je dugotrajne imunološke ćelije zvane memorijske B ćelije kod pacijenata sarsa i prepoznali su neutrališuća antitela efikasna protiv širokog dijapazona betakoronavirusa.
Džefri Taubenberger, viši istražitelj viralne patogeneze i evolucije na Nacionalnom institutu zdravlja, smatra da iako je potpuna univerzalna vakcina protiv korona virus možda van domašaja, ove studije ukazuju na to da je injekcija protiv sarberkoronavirusa i betakoronavirusa zaista održiva.
„Korona virusi su izuzetni raznoliki, u nekoliko velikih rodova“, kaže Taubenberger.
„Proizvodnju široko zaštitnih vakcina koje bi pružile zaštitnu efikasnost protiv svih korona virusa biće veoma teško postići na kratke staze. Široko zaštitna vakcina protiv betakoronavirusa realističniji je i praktičniji cilj.“
Veliko pitanje za sve tvorce pan-korona virus vakcina jeste da li mogu da uspeju tamo gde su pan-influenca vakcine omanule.
NIH-ov Nacionalni institut za alergije i zarazne bolesti ima godišnji budžet od oko 212 miliona evra za istraživanje za univerzalnu vakcinu protiv gripa, ali napredak je bio minimalan uprkos višedecenijskim naporima.
Međutim, postoji nada da bi izazov mogao da bude neznatno manje složen kod korona virusa zato što, uopšteno gledano, oni nisu toliko skloni mutiranju.
„Iako se patimo sa raznim sojevima sarsa-cov-2, korona virusi imaju manju sklonost mutacijama od virusa gripa“, kaže Bjorkman.
„Činjenica da imamo toliko mnogo ljudi širom sveta koji su zaraženi ili su bili zaraženi virusom sarsa-cov-2 dalo je ovom virusu ogromno igralište za mutacije, iako njegova stopa mutacija nije urođeno veoma visoka.“
Napori su takođe pojačani razvojem nekih genijalnih novih tehnologija za istraživanje zaštitnih sposobnosti vakcina protiv korona virusa koji još nisu prešli na ljude.
VBI Vakcine razvija pan-sarberkoronavirus vakcine koje će gađati blisku rodbinu kovida-19.
Njihov pristup je sličan onom laboratorije Pamele Bjorkman i uključuje uzimanje genetskih sekvenci raznih korona virusa pronađenih kod slepih miševa i pangolina, iz javno dostupnih baza podataka, i njihovo ubacivanje u pseudotip virusa.
To je virus koji je genetski izmenjen tako da ne može da se umnožava, čineći ga bezazlenim i omogućujući naučnicima da testiraju vakcinu protiv ovih novih patogena u epruveti.
Do sada je VBI-jeva vakcina proizvela snažne neutrališuće reakcije protiv delta, beta, omikron i lambda sojeva sarsa-cov-2, kao i RaTG13, korona virusa koji je u bliskom srodstvu sa sarsom-cov-2, ali se trenutno može naći samo u slepim miševima.
Naučnici se nadaju da će prve vakcine protiv kovida-19 otporne na sojeve biti dostupne do 2024. godine, potencijalno najavljujući talas novih vakcina protiv korona virusa koje nude mnogo širu zaštitu.
Za mnoge, to će biti među najvećim dostignućima u savremenom zdravstvu.
„Razvoj efikasne sveopšte korona virus vakcine bila bi prekretnica, jer bi imale globalnu primenjivost i korisnost, zahtevajući genijalnost i istrajnost“, kaže Sonders.
„Korona virusi su izazvali brojne smrtonosne epidemije i vrlo je verovatno da će dovesti do novih.
„Imati vakcine koje sprečavaju smrt u budućim epidemijama bilo bi ogromno dostignuće globalnog zdravlja.“
Pratite nas na Fejsbuku,Tviteru i Vajberu. Ako imate predlog teme za nas, javite se na [email protected]
Pratite nas na našoj Facebook i Instagram stranici, ali i na X nalogu. Pretplatite se na PDF izdanje lista Danas.
