Pátek 26. února 2021svátek má Dorota 13 °C dešťové přeháňky Předplatné LN
Lidovky.cz > Relax > Zdraví

Cesta k moderním vakcínám. Covid-19 urychlil vědecký pokrok

Vakcína firmy Moderna | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy Vakcína firmy Moderna | foto: ČTK

Koronavirová pandemie přinesla spoustu utrpení. Zároveň ale urychlila vědecký pokrok. Covid-19 je první nemoc, které se lidstvo brání vakcínou využívající mRNA.

Americký spisovatel literatury faktu Bill Bryson poznamenal ve své knize Stručná historie téměř všeho: „Je pozoruhodnou zvláštností biologie, že DNA a proteiny nemluví stejným jazykem. Ke komunikaci potřebují prostředníka v podobě RNA.“ Je to tak. Podstatou života je nepřeberné množství chemických reakcí. Řídí a urychlují je bílkoviny (cizím slovem proteiny).

Recept na výrobu bílkovin má buňka uložená v DNA. Když je potřebuje, musí však napřed instrukce přepsat do jiné formy. Asi jako když si chcete nechat vytisknout fotky z dovolené na kvalitním papíře. Nahrajete je na flash disk a odnesete do specializované firmy. V buňce zastává roli flash disku krátké vlákno ribonukleové kyseliny, zkráceně RNA. Označuje se navíc písmenkem „m“ z anglického „messenger“, česky „posel“. Po přepisu následuje vlastní tisk, tedy syntéza žádaného proteinu.

Jako lego

„Na mRNA nasedne ohromný komplex, kterému se říká ribozom. Je to továrna, která vyrábí bílkoviny,“ vysvětluje tento proces biolog David Staněk z Ústavu molekulární genetiky Akademie věd. Všechny Bílkoviny jsou složené z kombinace dvaceti základních součástek. Říká se jim aminokyseliny. Buňka z nich staví proteiny podobně, jako když jste si v dětství hráli s legem.

„V buňkách je mnoho typů RNA a mRNA je jedním z nich. Slouží jako vzor pro konkrétní bílkovinu, aby buňka věděla, jak přesně má seřadit aminokyseliny,“ vysvětluje Staněk.

Buňka umí tímto způsobem vyrobit asi sto tisíc různých proteinových molekul. „Jaká bílkovina vznikne, záleží na pořadí aminokyselin. Jiná bílkovina je ve vlasech, ta musí být pevná. Jiná je ve svalech, ta musí produkovat nějakou práci. Jiná bílkovina je v játrech, kde musí degradovat alkohol,“ popisuje biolog.

Některým výrobcům koronavirových vakcín se tento proces podařilo úspěšně „hacknout“. Používají mRNA, aby řekli buňkám v lidském těle, jak se bránit proti čínskému viru. Vedla k tomu však velmi dlouhá cesta.

První byly neštovice

Koncem 18. století si britský lékař Edward Jenner všiml, že dojičky krav, které prodělaly kravské neštovice, jen zřídka onemocněly smrtelně nebezpečnými pravými neštovicemi. Pravé neštovice v té době představovaly jednu z nejděsivějších infekčních chorob, s jakou se lidstvo kdy setkalo.

Zhruba třetina nakažených na toto horečnaté onemocnění umírala. Jen ve dvacátém století to bylo 300–500 milionů lidí. Kravské neštovice byly oproti tomu téměř banální onemocnění, kdy pacientům nehrozila smrt ani zohyzdění jizvami po puchýřcích.

Jenner dlouho zkoumal problematiku kravských i pravých neštovic a nakonec se odhodlal k prvnímu experimentálnímu očkování. Látkou získanou z puchýře služky nakažené kravskými neštovicemi naočkoval osmiletého chlapce. Celý proces proběhl bez komplikací a chlapec zůstal roky imunní proti pravým neštovicím. Z Anglie se vakcinace rozšířila do dalších zemí a už v roce 1812 bylo očkování proti neštovicím povinné i na našem území.

Oslabené viry

Jennerova první vakcína fungovala na principu použití příbuzného, ale přitom výrazně slabšího viru. Ten stimuluje lidský imunitní systém, jenž v odpověď začne proti nemoci vytvářet protilátky. Brzy začaly vznikat i další očkovací přípravky, které fungovaly stejně.

Jinou možností, jak vyrobit účinnou vakcínu, se ukázalo být použití oslabeného viru, na který tělo reaguje stejně jako na virus v plné formě. Takto dodnes funguje očkování proti příušnicím, zarděnkám, spalničkám a planým neštovicím.

Vakcína (grafika)

Méně vedlejších účinků pak způsobují vakcíny, kde je v očkovací látce použít mrtvý nebo inaktivovaný virus. Ten totiž může tělo „naučit“ jak správně reagovat při napadení aktivní verzí viru. Právě na tomto principu jsou založeny anticovidové vakcíny čínských firem Sinopharm a Sinovac.

Genoví trójští koně

Další tradiční očkovací metodou je použití pouhé části viru. Zpravidla některé z bílkovin, které tvoří jeho obal. V případě koronaviru se jedná o výběžky na jeho povrchu, které dnes z modelů a ilustrací zná snad celý svět. Bílkovina, která tyto výběžky vytváří, se nazývá S-protein (S podle prvního písmena anglického výrazu pro osten – „spike“).

Imunitní systém si cizí protein zapamatuje. Pokud se naše tělo setká s opravdovým virem, dokáže spustit masivní obrannou reakci, Části viru využívá ve své očkovací látce proti covidu-19 americká společnost Novavax a také dvě ruské firmy, jejichž látkami se už v Rusku očkuje.

Nedávno schválená vakcína firmy AstraZeneca funguje jako trojský kůň. Její hlavní složkou je opičí adenovirus. Pro člověka je neškodný. Vědci do něj propašovali část dědičné informace koronaviru, konkrétně instrukce, jak vyrobit výše zmíněný S-protein.

Adenovirus se po vpichu dostane do našich buněk. Ty pak začnou na svém povrchu vystavovat virové výběžky. Imunitní systém si je zapamatuje a při útoku opravdového koronaviru se už proti němu bude umět bránit. Na stejném principu fungují například očkovací látky proti tuberkulóze nebo malárii.

„Zázračná“ RNA

Nejmodernější vakcinační metodou je využití mRNA, která buňce rovnou řekne, aby vyrobila virové proteiny. Messenger RNA byla izolovaná už na začátku šedesátých let minulého století. Vymyslet, jak ji využít k výrobě vakcín, však nebylo jednoduché. Zpočátku byla po injektování do organismu příliš rychle zlikvidována imunitním systémem.

V roce 2005 přišla maďarská biochemička Katalin Karikóová společně s americkým imunologem Drewem Heissmanem na způsob, jak imunitní systém obelstít. Otevřeli tak dveře k jejich využití v očkování. Britský biolog Richard Dawkins proto loni napsal na Twitteru, že by Karikóová měla dostat Nobelovu cenu.

Molekula mRNA je nestabilní a rychle se rozpadá. Firmy Pfizer a Moderna tomu brání jejím umístěním do tukového obalu. Moderna má s touto technologií víc zkušeností. Její vakcína se proto nemusí skladovat v tak nízkých teplotách jako přípravek od konkurenčního Pfizeru. Samotný princip fungování je však u moderních mRNA vakcín stejný jako u prvního Jennerova očkování před dvěma stoletími.

Dvaadvacet znaků, že s tímhle mužem vás místo pohádky čeká jen utrpení

Jedovaté vztahy | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy

Premium Některé ženy jako by se zhlédly v popelce. Věří, že oříšky přinášejí prince. Jenže nakonec jsou z nich spíš veverky –...

Inflace požírá uložené peníze. Kam s nimi, aby jich zmizelo co nejméně?

ilustrační snímek | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy

Premium Naspořili jste 200 000 korun, uložili je na účet, těšili se na úroky a po roce zjistili, že jste zbohatli o celých 340...

Biolog Zrzavý: Covid se postará, abychom umírali i na něco jiného než rakovinu

Evoluční biolog prof. Jan Zrzavý | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy

Premium Podle amerického psychologa a genetika Roberta Plomina mají zděděné geny daleko větší význam při utváření naší...