Transmisná elektrónová mikrofotografie častíc vírusu SARS-CoV-2. (NIAID) Ak je Omicron variant koronavírus je dostatočne odlišný od pôvodného variantu, je možné, že existujúce vakcíny nebudú také účinné, ako boli. Ak áno, je pravdepodobné, že spoločnosti budú musieť aktualizovať svoje vakcíny, aby mohli lepšie bojovať proti Omicron.
Deborah Fuller je a mikrobiológ, ktorý študoval mRNA a DNA vakcíny už viac ako dve desaťročia. Tu vysvetľuje, prečo môže byť potrebné aktualizovať vakcíny a ako by tento proces vyzeral.
1. Prečo môže byť potrebné aktualizovať vakcíny?
V podstate ide o to, či a vírus sa dosť zmenilo protilátky vytvorené pôvodnou vakcínou už nie sú schopné rozpoznať a odraziť nový zmutovaný variant.
Koronavírusy používajú spike proteíny, na ktoré sa pripájajú ACE-2 receptory na povrchu ľudských buniek a infikovať ich . Všetky mRNA COVID-19 vakcíny fungujú tak, že dávajú inštrukcie vo forme mRNA, ktorá nasmeruje bunky do urobte neškodnú verziu hrotu bielkoviny.
Tento vrcholový proteín potom indukuje ľudské telo k produkcii protilátok. Ak je potom človek niekedy vystavený koronavírusu, tieto protilátky sa naviažu na spike proteín koronavírusu, a tak narušia jeho schopnosť infikovať bunky tejto osoby.
Variant Omicron obsahuje novinku vzor mutácií jeho spike proteínu . Tieto zmeny by mohli narušiť schopnosť niektorých – ale pravdepodobne nie všetkých – protilátok vyvolaných súčasnými vakcínami viazať na spike proteín . Ak sa tak stane, vakcíny by mohli byť menej účinné pri prevencii ľudí pred infekciou a prenosom variantu Omicron.
2. V čom by bola nová vakcína iná?
Existujúce mRNA vakcíny, ako sú tie, ktoré vyrobili Moderna alebo Pfizer, kódujú a spike proteín z pôvodného kmeňa koronavírusu . V novej alebo aktualizovanej vakcíne by inštrukcie mRNA kódovali spike proteín Omicron.
Zámenou genetického kódu pôvodného spike proteínu za ten z tohto nového variantu by nová vakcína vyvolala protilátky, ktoré účinnejšie viažu vírus Omicron a zabraňujú mu infikovať bunky.
Ľudia, ktorí už boli zaočkovaní alebo boli v minulosti vystavení COVID-19, by pravdepodobne potrebovali iba jednu posilňovaciu dávku novej vakcíny, aby boli chránení nielen pred novým kmeňom, ale aj aj iné kmene, ktoré môžu byť stále v obehu .
Ak sa Omicron ukáže ako dominantný kmeň nad Deltou, potom tým, ktorí nie sú očkovaní, by stačili dostať 2-3 dávky aktualizovanej vakcíny. Ak sú Delta a Omicron v obehu, ľudia by pravdepodobne dostali kombináciu súčasných a aktualizovaných vakcín.
Zmena sekvencie mRNA zmení proteín protilátky tak, aby lepšie zodpovedal novým variantom. (Alkov/iStock cez Getty Images)
3. Ako vedci aktualizujú vakcínu?
Na vytvorenie aktualizovanej vakcíny mRNA potrebujete dve zložky: genetickú sekvenciu spike proteínu z nového variantu záujmu a templát DNA, ktorý by sa použil na zostavenie mRNA.
Vo väčšine organizmov poskytuje DNA pokyny na výrobu mRNA. Keďže výskumníci už zverejnil genetický kód pre spike proteín Omicron , zostáva už len vytvoriť DNA templát pre spike proteín, ktorý by sa použil na výrobu mRNA časti nových vakcín.
Na tento účel výskumníci zmiešajú šablóny DNA so syntetickými enzýmami a štyrmi molekulárnymi stavebnými blokmi, ktoré tvoria mRNA – skrátene G, A, U a C. Enzýmy potom vytvoria mRNA kópiu templátu DNA, čo je proces nazývaný transkripcia.
Pri použití tohto procesu trvá výroba dávky mRNA pre vakcíny len niekoľko minút. Výskumníci potom umiestnia prepisy mRNA dovnútra mastné nanočastice, ktoré chránia návod kým nebudú bezpečne doručené do buniek vo vašom ramene.
4. Ako dlho môže byť pripravená nová vakcína?
Vytvorenie templátu DNA potrebného na výrobu novej vakcíny mRNA trvá len tri dni. Potom by výroba dostatočných dávok mRNA vakcíny na testovanie v laboratóriu trvala asi týždeň a ďalších šesť týždňov na vykonanie predklinických testov na ľudských bunkách v skúmavkách, aby sa zabezpečilo, že nová vakcína bude fungovať tak, ako má.
Takže do 52 dní Vedci by mohli mať pripravenú aktualizovanú mRNA vakcínu, ktorá by sa mohla zapojiť do výrobného procesu a začať vyrábať dávky pre človeka klinická štúdia . Táto skúška by pravdepodobne vyžadovala najmenej ďalších niekoľko týždňov, celkovo približne 100 dní, aby sa aktualizovala a otestovala nová vakcína.
Zatiaľ čo táto skúška prebieha, výrobcovia by mohli začať meniť svoj súčasný proces na výrobu novej vakcíny. V ideálnom prípade, keď je klinická skúška dokončená – a ak vakcína získa povolenie alebo schválenie – spoločnosť by mohla okamžite začať s uvedením dávok novej vakcíny.
5. Potrebuje aktualizovaná vakcína plnú kapacitu? Klinické štúdie ?
V súčasnosti nie je jasné, koľko klinických údajov by bolo potrebných na získanie schválenia alebo autorizácie FDA pre aktualizovanú vakcínu COVID-19. Všetky zložky by však v novej vakcíne boli rovnaké.
Jediným rozdielom by bolo niekoľko riadkov genetického kódu, ktoré by tak trochu zmenili tvar hrotového proteínu. Z hľadiska bezpečnosti je aktualizovaná vakcína v podstate identická s už testovanými vakcínami. Kvôli týmto podobnostiam nemusí byť klinické testovanie také rozsiahle, ako bolo potrebné pre vakcíny prvej generácie COVID-19.
Prinajmenšom by klinické skúšky aktualizovaných vakcín pravdepodobne vyžadovali testovanie bezpečnosti a potvrdenie, že aktualizovaná vakcína indukuje hladiny protilátok na rovnakej úrovni ako odpoveď pôvodnej vakcíny proti pôvodným kmeňom Beta a Delta. Ak sú to jediné požiadavky, výskumníci by na získanie potrebných klinických údajov prihlásili iba stovky – nie desaťtisíce – ľudí.
Jedna dôležitá vec, ktorú treba poznamenať, je, že ak sa výrobcovia vakcín rozhodnú aktualizovať svoje vakcíny pre variant Omicron, nebolo by to prvýkrát, čo by urobili tento druh zmeny.
Predchádzajúci variant, B.1.351, sa objavil v októbri 2020 a bol dostatočne odolné voči vtedy súčasným vakcínam, aby si vyžadovali ich aktualizáciu . Výrobcovia rýchlo zareagovali na potenciálnu hrozbu vyvinutím aktualizovanej vakcíny mRNA, ktorá by zodpovedala tomuto variantu, a vykonali klinické skúšky otestovať novú vakcínu .
Našťastie sa tento variant nestal dominantným variantom. Ale ak áno, výrobcovia vakcín by bol pripravený uviesť na trh aktualizovanú vakcínu .
Ak sa ukáže, že Omicron – alebo akýkoľvek budúci variant – ak na to príde – zaručuje novú vakcínu, spoločnosti už dokončili generálne skúšky a sú pripravené čeliť tejto výzve. 
Deborah Fuller , profesor mikrobiológie, Lekárska fakulta, Washingtonská univerzita .
Tento článok je znovu publikovaný z Konverzácia pod licenciou Creative Commons. Čítať pôvodný článok .