mRNA vakcíny: co jsme si slibovali a co jsme dostali
Již od počátku pandemie nemoci covid-19 (způsobené virem SARS-CoV-2) jsme vynakládali veliké úsilí do vývoje vakcíny proti této nemoci.
Proces vývoje a klinických zkoušek, který za normálních okolností trvá několik let, se podařilo zkrátit na naprosté minimum. To se povedlo především díky dvěma faktorům — bezprecedentní míře finanční podpory vývoje vakcíny ze strany světových velmocí, což umožnilo farmaceutickým firmám “jet naplno” a neobávat se finančních ztrát, a díky organizaci jednotlivých fází klinických testů, které na sebe nenavazovaly jako obvykle, nýbrž probíhaly paralelně (i díky vysokému počtu nemocných, kteří mohli do studií být zařazeni).
Výsledkem byla nejkratší možná doba vývoje vakcíny, kterou jsme byli schopni dosáhnout při zachování bezpečnostních standardů. Jinými slovy — tyto vakcíny nebyly vyvinuty “příliš rychle”. Naopak, doposud jsme ostatní vakcíny vyvíjeli příliš pomalu.
Není účinnost, jako účinnost
V průběhu roku 2019 se americká FDA nechala slyšet, že “jakákoli vakcína s účinností nad 50 % bude úspěchem”.
U slova “účinnost” je ale potřeba rozlišovat, jakou účinnost máme na mysli. Účinnost vakcíny proti úmrtí? Účinnost proti hospitalizaci? Symptomatickému onemocnění? Asymptomatické nákaze?
Každá z těchto “účinností” má u sebe jinou hodnotu v procentech. Rozdíly mezi těmito “účinnostmi” se navíc prohlubují, čím dále od vakcinace ji měříme.
Když Pfizer a Moderna přišli s prvními výsledky klinických zkoušek ukazujících účinnosti okolo 95 % prakticky na všechny zmíněné jevy, byl to obrovský úspěch.
Imunitní odpověď se ale vyvíjí v čase. Je přirozené, že koncentrace specifických protilátek v krvi časem klesá, ať už jsou vytvořené v důsledku vakcinace či prodělání nemoci. Lidské tělo obvykle neplýtvá zdroji na tvorbu věcí, které nepotřebuje, a pokud se nějaký čas nesetká s virem (či vakcínou), kvůli kterému si protilátky tvořilo, nebude je obnovovat.
Účinnost vakcíny proti jakékoli nákaze (infekci) virem je dána do značné míry právě koncentrací protilátek v těle. Pokud protilátky “vyvanou”, tělo nemá mechanismus, jak se nakažení bránit. Proto efektivita vakcín proti nákaze samotné klesá nejrychleji, spolu s koncentrací protilátek v krvi.
Naopak účinnost vakcíny proti vzniku těžkého onemocnění je mnohem více závislé na vzniku tzv. buněčné imunity (především specifických paměťových T-lymfocytů). Buněčná imunita je, oproti protilátkové odpovědi, déletrvající.
Proto je naprosto možné a normální, že v době uvedení vakcín na trh měly obě papírovou účinnost ~95 % proti nákaze a ~99 % proti těžkému průběhu onemocnění, ale dnes, měsíce od prvních vakcinací, mohou mít v některých populacích účinnost jen ~30 % proti nákaze, ale ~ 80 % proti těžkému průběhu onemocnění.
Proč (ne)můžeme pomocí mRNA vakcín dosáhnout kolektivní imunity
Lze pomocí současných mRNA vakcín dosáhnout kolektivní imunity? K odpovědi na tuto otázku je potřeba si nejprve ujasnit, co rozumíme pojmem “kolektivní imunita”.
Striktní (a nejčastěji prezentovaná) definice kolektivní imunity zní, že jde o stav, kdy “v populaci dochází k omezení šíření viru vlivem zvyšujícího se podílu imunních jedinců”, což vede k tomu, že neimunní se s virem pravděpodobně nesetkají, a jsou tak chráněni (kolektivem).
Znamená to, že když budeme mít v populaci dostatek imunních (ať už po prodělání nemoci, nebo po očkování), přestane se virus buď šířit úplně, anebo časteji se jeho šíření zpomalí natolik, že virus nemůže efektivně cirkulovat v populaci. A tady je kámen úrazu. Kolektivní imunitu v tomto striktním významu totiž navozuje naprosté minimum vakcín proti různým nemocem.
Téměř žádná používaná vakcína (včetně povinných vakcín) nenavozuje takový stupeň imunity, aby nedocházelo k tomu, že je člověk nakažen. Většinou může i nemoc přenášet. Vakcíny ze své podstaty chrání před onemocněním, nikoli před nákazou.
Je to důvod, proč si vybíráme, koho pustíme ke svému třítýdennímu kojenci. Viry, proti kterým se povinně očkuje, v populaci pořád kolují. Jen očkovaným nezpůsobují onemocnění.
Stav "kolektivní imunity", ve kterém se nachází většina nemocí, proti kterým očkujeme povinně, by se dal popsat spíše jako “kolektivní tolerance”. Kolektivní tolerance znamená, že virus koluje v populaci, ale nezpůsobuje problémy.
Kolektivní tolerance je “musíme se naučit s virem žít”. Vakcíny v tom mají své jednoznačné místo, protože snižují riziko onemocnění a jeho těžkého průběhu. Vakcíny nás v jistém smyslu učí “žít s virem”.
Můžeme dosáhnout “kolektivní imunity” ve striktním významu její definice pouze očkováním? Pravděpodobně ne. A jen málo vakcín v historii to dokázalo.
Můžeme vakcínami dosáhnout “kolektivní imunity” ve volnějším významu definice, tedy “kolektivní tolerance”? Jednoznačně. A většina vakcín, které máme v očkovacím kalendáři, funguje přesně takto.
Složení a princip mRNA vakcín
Vakcíny na bázi mRNA technologie (Pfizer/BioNTech, Moderna) jsou složeny ze tří základních složek: mRNA (nosič informace pro tvorbu virového S proteinu), lipidů (které slouží ke stabilizaci mRNA a k usnadnění jejího vstupu do cytoplasmy cílových buněk) a doplňkových látek, jako jsou soli a pufry.
Při vakcinaci dochází k tomu, že se mRNA kódující spike (S) protein dostane do cytoplazmy našich svalových buněk. Naše buňky samy tuto informaci v podobě mRNA přirozeným procesem přeloží a vyrobí podle ní spike protein. Ten je pak běžnými mechanismy “ukázán” buňkám imunitního systému.
Dnes můžeme už s naprostou jistotou říci, že mRNA vakcíny velmi dobře stimulují hlavní složky adaptivní (specifické) imunity — protilátkovou odpověď (zajištěnou plazmatickými buňkami) i buněčnou imunitu (zajištěnou lymfocyty).
Ačkoli byly mRNA vakcíny vyvinuty na bázi původních variant SARS-CoV-2, náš imunitní systém může díky své plasticitě “dotvořit” specifickou odpověd i na novější varianty viru. Není to stoprocentní, ale do jisté míry to funguje.
Proč nebudou mít mRNA vakcíny dlouhodobé nežádoucí účinky (horší, než prodělání nemoci)
Obavy z možných nežádoucích účinků RNA vakcín, které by se měly projevit v dlouhodobém horizontu (např. několik let po vakcinaci), jsou naprosto pochopitelné. Je nicméně velmi nepravděpodobné, že by se objevily nežádoucí účinky, o kterých bychom zatím nevěděli (a které by zároveň nebyly možným dlouhodobým následkem i u virové nákazy).
Téměř žádná z dosud používaných vakcín (proti všem nemocem, ne jen proti covid-19!) nemá nežádoucí účinky, které by se neprojevily do půl roku od podání vakcíny. Proto jsou schvalovací procesy nastavené tak, že pro podmínečné použití stačí pár měsíců zkušeností.
Pro srovnání: virů, jejichž nákaza může způsobit pozdější problémy (klidně za desítky let) už pár známe. Jedná se o dormantní, perzistentní infekce. Viry Epstein-Barrové nebo Varicella Zoster (plané neštovice, pásový opar) jsou známými, byť zdaleka ne jedinými příklady.
Pokud by měly mít mRNA vakcíny nežádoucí účinek, který by se projevil až za několik měsíců po podání, a o kterém bychom snad po téměř dvou miliardách vyočkovaných dávek ještě nevěděli, musela by nastat jedna ze dvou situací.
Buď by se v organismu musely hromadit složky vakcíny, a nebo by musely navozovat trvalé změny, které by se projevily až po dlouhé době.
Žádná ze složek mRNA vakcín se v organismu nehromadí. Samotná mRNA je odbourána za několik hodin až dní, stabilizační lipidy za desítky dní.
Jediné, co u mRNA vakcín navozuje jakékoli změny v organismu, je právě mRNA. Z mRNA se vytvoří spike proteiny (což je účelem mRNA vakcíny). Spike protein je v krvi detekovatelný v řádu dnů po první dávce v koncentracích, které jsou naprosto zanedbatelné (~ 60 pg/ml, tedy koncentrace odpovídající miligramům v plaveckém bazénu). Po druhé dávce jej v krvi nejsme schopni ani najít.
Jakýkoli nežádoucí efekt způsobený spike proteinem by ale byl mnohonásobně větším rizikem u prodělání infekce než u vakcinace. Při prodělání infekce jsou v dýchacím traktu, zažívacím traku, výstelce cév, srdečním svalu a v buňkách centralního nervoveho systemu nemocného přítomny miliardy virových částic, z nichž každá obsahuje asi 25 spike proteinů na svém povrchu.
Virus má navíc i další proteiny, a některé z nich umí velmi dobře utlumit imunitní odpověď, a nebo vést dokonce ke vzniku autoimunitní reakce.
Časté obavy panují okolo otázky, zda může mRNA vakcína změnit naši DNA. To je naprosto vyloučeno. Pokud by měla vakcinační mRNA teoreticky naši buněčnou DNA změnit, muselo by stát několik věcí. (1) mRNA by se musela dostat z cytoplazmy do buněčného jádra, kde je usídlena naše DNA. To nikdy nebylo pro mRNA popsáno. (2) mRNA by musela být “přepsána” do DNA. Našim buňkám přitom chybí enzym, který by tento přepis mohl provést. (3) Takto vzniklá DNA by se musela integrovat do našeho genomu, což je opět záležitost vyžadující součinnost specifických enzymů, a je vysoce nepravděpodobná.