Cjepiva protiv COVID-a na bazi proteina mijenjaju pandemiju

Pamela Sherry želi se imunizirati protiv COVID-19. Ali odgodila je ubod. Kaže da vjeruje da su cjepiva djelotvorna i da želi zaštitu, no sklona je akutnim imunološkim reakcijama i ima problema s cirkulacijom krvi, pa je zabrinuta zbog cjepiva koja su dostupna u SAD-u, gdje živi - onih koje se temelje na RNA (mRNA) i virusnim vektorskim tehnologijama. Iako su sigurni za većinu stanovništva, oni su povezani s rijetkim, ali potencijalno teškim nuspojavama, uključujući upalu srca i krvne ugruške.

Dakle, Sherry je čekala da se proširi izbor opcija cjepiva koja su joj dostupna. Posebno se zalaže za cjepivo napravljeno od pročišćenih proteina. Za razliku od relativno novih tehnologija na kojima se temelje mRNA i virusne vektorske snimke COVID-19, proteinska cjepiva se desetljećima koriste za zaštitu ljudi od hepatitisa, šindre i drugih virusnih infekcija. 

Kako bi izazvali zaštitni imunološki odgovor, ove injekcije isporučuju proteine, zajedno s adjuvansima koji stimuliraju imunitet, izravno u stanice osobe, umjesto fragmenta genetskog koda koji stanice moraju pročitati da bi same sintetizirale proteine.

Iako proteinska cjepiva još nisu u širokoj upotrebi za COVID-19, podaci kliničkih ispitivanja u kasnoj fazi zasad izgledaju obećavajuće, pokazujući snažnu zaštitu s manje nuspojava nego što to obično izazivaju druga cjepiva protiv COVID-19.

Nakon mjeseci zastoja u kontroli kvalitete i kašnjenja u proizvodnji, čelnici biotehnološke tvrtke Novavax u Gaithersburgu u Marylandu kažu da su spremni podnijeti dugo očekivanu prijavu tvrtke za njihovo cjepivo na bazi proteina američkim regulatorima za lijekove prije kraja godine. U međuvremenu, dva proizvođača cjepiva u Aziji — Clover Biopharmaceuticals, sa sjedištem u Chengduu, Kina, i Biological E u Hyderabadu, Indija, također se žele prijaviti.

Ako im se da zeleno svjetlo, ova bi cjepiva mogla ublažiti strahove od onih koji se suzdržavaju cjepiva kao što je Sherry, mogla bi poslužiti kao booster doza i, što je još važnije, mogla bi popuniti prazninu u globalnom odgovoru na pandemiju.

Do sada je manje od 6% ljudi u zemljama s niskim dohotkom cijepljeno protiv COVID-19. Cjepiva na bazi proteina — sa svojim jeftinim proizvodnim protokolima i logističkim prednostima, uključujući stabilnost pri širokom rasponu temperatura — mogla bi pomoći u smanjivanju jaza u imunizaciji između bogatih i siromašnih zemalja.

"Svijetu su potrebna ova cjepiva na bazi proteina kako bi dosegla te ranjive populacije", kaže Nick Jackson, voditelj programa i inovativnih tehnologija u Koaliciji za inovacije spremnosti na epidemiju. "Proteinska cjepiva će pozvati u novu eru imunizacije protiv COVID-19", kaže Jackson.

Intrinzično sporo

Od najranijih dana odgovora na pandemiju, istraživači su očekivali da će dizajni zasnovani na proteinima biti sporiji od ostalih tehnologija cjepiva.

Tvrtke znaju kako proizvesti gomilu pročišćenih proteina u velikim količinama - koristeći genetski modificirane stanice sisavaca, insekata ili mikroba - ali proces uključuje mnogo koraka, od kojih svaki mora biti optimiziran za stvaranje određenog proteina. "Postoji intrinzična sporost", kaže Christian Mandl, bivši izvršni direktor industrije koji se sada savjetuje o pitanjima razvoja cjepiva. Većina cjepiva na bazi proteina koja se trenutno testiraju izrađena je na temelju neke verzije šiljastog proteina koronavirusa SARS-CoV-2, koji pomaže virusu da uđe u stanice.

Velika ispitivanja Novavaxa i Clovera već su dala podatke o učinkovitosti. Prema preprintu, Novavax jab nudio je više od 90% zaštite od simptomatskog COVID-19 u studiji od 30.000 osoba dovršenoj početkom godine - prije nego što je stigla varijanta Delta, kada su u optjecaju bili samo blaži oblici virusa.

Clover je izvijestila o nešto nižim rezultatima učinkovitosti za svoje cjepivo bazirani na proteinima — samo 67% za simptomatski COVID-19 bilo koje težine — ali taj je broj vjerojatno smanjen, jer je cjepivo testirano na populacijama koje se bore s virulentnijim sojevima SARS-CoV-2 , uključujući varijante Delta i Mu. Oba cjepiva izazvala su razine protutijela jednake onima induciranim injekcijama mRNA, koje su se pokazale kao neke od najučinkovitijih u pandemiji.

Rezultati pokazuju da izrada cjepiva protiv COVID-19 korištenjem proteina "nije pristup ispod standarda samo zato što je trajalo dulje", kaže Ryan Spencer, izvršni direktor Dynavax Technologies iz Emeryvillea u Kaliforniji.

Niti jedno od 50-ak cjepiva protiv COVID-19 baziranih na proteinima koja se sada klinički testiraju diljem svijeta nije izazvalo nikakve veće nuspojave. Čak su se i mnoge reakcije koje tipično izazivaju mRNA ili uboda virusnih vektora – glavobolje, groznica, mučnina i zimica – pokazale daleko rjeđima s alternativama na bazi proteina.

"Sigurnosni profil vrlo je sličan onima kod cjepiva protiv gripe", kaže Szu-Min Hsieh, specijalist za zarazne bolesti u Nacionalnoj sveučilišnoj bolnici Tajvana u Taipeiju. "To će omogućiti mnogim ljudima da se ne uznemiruju toliko", dodaje Cindy Gay, liječnica za infektivne bolesti na Medicinskom fakultetu Sveučilišta Sjeverna Karolina u Chapel Hillu, koja je sudjelovala u testiranju cjepiva Novavax.

Razlike u dizajnu

Čak i ako jedno cjepivo bazirano na proteinima uspije - i u smislu svoje učinkovitosti i u pronalaženju tržišta - nema razloga misliti da će sve to uspjeti.

Kao prvo, oblik proteina šiljaka koji koriste uvelike varira od proizvoda do proizvoda. Neki koriste pojedinačne proteine, drugi trijade. Neki koriste šiljasti protein pune duljine, drugi samo fragment. Neki proteini slobodno plutaju, drugi su pakirani zajedno u nanočestice.

Mnogi od njih također se proizvode pomoću različitih vrsta ćelija. Novavax i Sanofi/GSK za sintetiziranje proteina koriste stanice iz jesenjeg crva, vrste moljca; Clover i Medigen oslanjaju se na stanice jajnika hrčka, glavni oslonac proizvodnje terapijskih antitijela u biotehnološkoj industriji. Osim toga, vodeći kandidati oslanjaju se na različite pomoćne tvari, od kojih svaki potiče imunološki sustav na svoj način, što rezultira različitim vrstama odgovora na cjepivo.

Sve bi se to moglo pretvoriti u različite profile učinkovitosti i sigurnosti, kaže Thomas Breuer, glavni globalni zdravstveni službenik za GSK. "Mogao bih zamisliti da ćete vidjeti razlike, ali vrijeme i rezultati ispitivanja faze III dat će nam konačan odgovor."

Ti rezultati imaju potencijal da oblikuju pojačivačke programe u bogatim zemljama, gdje je veliki postotak stanovništva već cijepljen. Iako se mRNA ubodi trenutno koriste kao pojačivači na mnogim od ovih mjesta, zabrinutost podnošljivosti mogla bi natjerati ljude da traže pojačivače na bazi proteina kada budu dostupni.

Tehnologija je isprobana i istinita, a studije su pokazale da je strategija mix-and-match – u kojoj se različito cjepivo protiv COVID-19 primjenjuje nakon prvog – učinkovita u prevenciji bolesti, napominje John Mascola, direktor istraživanja cjepiva na američkom Nacionalnom institutu za alergije i zarazne bolesti. "Trebali bismo vidjeti ljudske podatke koji potvrđuju da je takav režim pojačanja na bazi proteina na sličan način siguran i učinkovit", kaže Mascola – ali on i drugi očekuju da će biti.

Popunjavanje jaza u kapitalu

Nakon odobrenja, očekuje se da će proteinska cjepiva brzo riješiti nestašicu cjepiva u zemljama s nižim dohotkom. Novavax i Clover, na primjer, obećali su da će sljedeće godine donirati stotine milijuna doza svojih injekcija COVAX-u, inicijativi osmišljenoj za distribuciju cjepiva diljem svijeta.

Globalna zdravstvena zajednica također tvrdi da bi se jednak pristup cjepivima protiv COVID-19 mogao postići lokalnom proizvodnjom cjepiva na globalnom jugu. Da bi se to postiglo, više istraživača bi trebalo tražiti jednostavne, jeftine proizvodne sustave koje proizvođači u manje bogatim zemljama mogu lako implementirati.

Biological E već koristi prednost jednog takvog sustava - kvasca - za proizvodnju cjepiva. Prema Marii Eleni Bottazzi, virologinji koja je pomogla u stvaranju proizvoda, to ga čini "vjerojatno najlakšim i najjeftinijim" od svih cjepiva protiv COVID-19 na tržištu ili onih koja tek dolaze na tržište.

U najranijim danima krize COVID-19, platforme za cjepivo kao što je mRNA donijele su prednost u brzini, kaže Ralf Clemens, veteran industrije cjepiva i znanstveni savjetnik Clovera. Ali sada kada cjepiva na bazi proteina sustižu korak, kaže on, imat će mnogo više za ponuditi - a dugoročno, kada je riječ o zaštiti svijeta od infekcija koronavirusom, misli da će prevladati.

Izvor: Nature