Přehledně: Čtyři typy vakcín proti nemoci covid-19

Dlouhý společenský boj s pandemií přinesl zbraně v podobě vakcín. Od první dávky podané v České republice brzy uplyne rok. Co o ochranných látkách proti covidu-19 víme? Jak vakcíny fungují a jak chrání organismus před virem?

Téměř 13,5 milionů. Taková je aktuální statistika vykázaných očkování, tedy celkově podaných dávek od počátku pandemie v ČR. Zatím tak je plně naočkováno asi 59 procent české populace.

Množství protilátek vytvořených díky vakcínám postupně klesá a pro zajištění ochrany bude potřeba se nechat přeočkovat. Na posilující dávku je v Česku možné se zaregistrovat od 29. listopadu. Od 13. prosince se budou moct registrovat i děti od pěti let.

Například Jan Pačes z Ústavu molekulární genetiky AV ČR možnost očkovat děti vítá. „Ony sice nemají těžké příznaky, ale i tak už máme i v naší republice případy úmrtí dětí po covidu. Není to nic, co by bylo zdravé a co by bylo žádoucí, aby to ty děti prodělávaly. Když máme možnost tomu zabránit, tak je lepší tomu prostě zabránit,“ říká Jan Pačes. Váhajícím rodičům by doporučoval obrátit se na pediatra, který nejlépe zná svého dětského pacienta a poradí, jak postupovat.

Na jakých principech vlastně očkování funguje? Je účinné a bezpečné? A s jakými vakcínami se můžeme setkat?

Čtveřice dostupných vakcín…
V současnosti se u nás očkuje čtyřmi očkovacími látkami. V největší míře se u nás využívá vakcína Comirnaty od společnosti BioNTech/Pfizer. Ta chrání asi 83 procent očkovaných. Tato látka patří do skupiny vakcín na bázi RNA. Očkuje se ve dvou dávkách, stejně jako konkurenční vakcína od společnosti Moderna (jmenuje se Spikevax).

Právě tyto dvě látky, vakcíny Comirnaty a Spikevax, se v současné době používají k přeočkování posilovací dávkou. A to i v případě, že původně byl člověk očkovaný jiným typem látky.

Třetí u nás dostupná vakcína pochází od firmy AstraZeneca a jmenuje se Vaxzevria. Od dvou předchozích je typově odlišná. Patří totiž do skupiny vakcín vektorových, které pracují na bázi virových nosičů, v tomto konkrétním případě adenoviru ChAdOx1. Její výraznou výhodou je jednodušší skladování – ampule není třeba uchovávat v prostředí s teplotami hluboko pod bodem mrazu.

Čtvrtou v ČR dostupnou vakcínou je ta od belgického výrobce Janssen Pharmaceutica, patřícího pod firmu Johnson & Johnson. Látka známá pod prozaickým názvem Janssen je taktéž vektorová, obsahuje ale jiný adenovirus Ad26. Je schválená pro očkování lidí od 18 let věku a na rozdíl od ostatních vakcín na našem trhu je pouze jednodávková.

…a čtveřice technologií, na kterých fungují
Podívejme se ale na vakcíny obšírněji z pohledu toho, jak fungují jejich jednotlivé typy. Proti nemoci covid-19 existují čtyři základní typy vakcín.

1. Vakcíny na bázi RNA
Očkování pracuje na principu RNA (ribonukleové kyseliny), ve které je zakódována genetická informace pro takzvaný spike protein koronaviru. Můžeme si ho představit jako hroty na povrchu koronaviru, které mu umožňují proniknout do hostitelské buňky. Po očkování si naše buňky tento protein samy vytvoří. Imunitnímu systému se jeví jako infikované a tělo na ně zareaguje bezpečnou imunitní odpovědí. RNA v tomto typu vakcíny tedy vlastně obsahuje část „návodu“ z viru SARS-CoV-2.

Jedná se sice o novou technologii, ovšem samotné RNA vakcíny se začaly zkoumat a vyvíjet už před více než 20 lety. Není tedy pravda, že by byla tato technologie zcela nová a neodzkoušená, má za sebou desetiletí výzkumů. Účinky mRNA vakcín se dlouhodobě studovaly například při léčbě chřipky, viru Zika, nebo vztekliny a od roku 2009 také při léčbě rakoviny.

Výhodou RNA vakcín je jejich rychlý vývoj a vysoká účinnost. U výrobců BioNTech/Pfizer a Moderna se udává kolem 95 procent, ačkoli některé studie poukazují, že po šesti měsících od očkování účinnost klesá na 84 procent. Proto je vhodná posilující dávka. Nevýhodou těchto vakcín je potřeba dlouhodobého skladování při nízkých teplotách (v případě Moderny −20 °C, u společnosti BioNTech/Pfizer dokonce −70 °C). RNA je křehká a při dlouhodobém uchovávání při vyšších teplotách dochází k její degradaci a ztrátě účinnosti.

Dřívějším kandidátem pro tento typ vakcíny byla také látka od společnosti CureVac, která vstoupila do třetí fáze testování v prosinci 2020. V jejím případě však byly výsledky ve třetí fázi testů neuspokojivé, a tak nedošlo k jejímu schválení. Prokázala totiž pouze asi 47procentní úspěšnost.

2. Vakcíny na bázi virového nosiče
Fungují podobně jako RNA vakcíny, tedy na základě doručení genetické informace do buněk očkovaného člověka, v nichž posléze dochází k tvorbě cílového proteinu. „Genetická informace pro koronavirový spike protein je v tomto případě do našich buněk doručena prostřednictvím geneticky modifikovaných neškodných virů ze skupiny adenovirů. Jde také o poměrně novou technologii, ale v minulosti ji už využila například vakcína proti ebole, v minulém roce schválená i v Evropě,“ vysvětluje Martin Klíma z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR.

Vakcína po vpravení do organismu přenese do buněk gen SARS-CoV-2, který pak buňky využijí k tvorbě spike proteinu. Imunitní systém pak rozpozná tento protein jako cizí a vytvoří si proti němu do budoucna protilátky.

Mezi výhody patří rychlý vývoj, nízké náklady na výrobu, snadná výroba ve velkém množství a možnost dlouhodobého skladování při teplotě 4 °C. Nevýhodou může být omezená účinnost, zejména v situaci, kdy očkování první dávkou vede k vytvoření ochrany nejen proti cílovému proteinu, ale také proti nosiči, tedy adenoviru, čímž se sníží účinnost dalších dávek.

Do této kategorie patří například vakcína společnosti AstraZeneca (Vaxzevria), kterou ve spolupráci s touto firmou vyvíjela Oxfordská univerzita. Na stejné bázi funguje také jednodávková vakcína od firmy Johnson & Johnson (Jenssen).

Stejnou technologii jako dvě již schválené vakcíny využívá také ruská látka Sputnik V. Na schválení Evropskou agenturou pro léčivé přípravky (EMA) si ale ruská vakcína musí počkat. Důvodem zpoždění je chybějící detailní dokumentace o výrobě a přesnější data o působení a kontradikcích látky. Certifikace se Sputnik V nejspíše dočká nejdříve v prvním čtvrtletí roku 2022.

V případě vakcín na bázi virového nosiče se v minulosti objevily obavy pramenící z faktu, že vakcíny obsahují samotný virus. Žádné očkování vakcínou tohoto typu ale nedokáže vyvolat onemocnění, proti kterému účinkuje. Vakcína proti nemoci covid-19 totiž neobsahuje živý koronavirus, ale modifikovaný adenovirus. Adenovirus, který je v ní obsažený, se nedokáže v těle množit a nevyvolá onemocnění.

3. Vakcíny na bázi bílkovin (proteinů)
V případě tohoto typu vakcín se do těla vpíchne přímo cílový protein, v tomto případě koronavirový spike protein připravený biochemickými metodami. Pro zesílení imunitní odpovědi tyto vakcíny vedle proteinu obsahují i druhou složku, takzvané adjuvans. Jedná se o desetiletími prověřenou technologii, kterou využívá například vakcína proti hepatitidě typu B.

Výhodami proteinových vakcín jsou velká globální kapacita výroby a možnost dlouhodobého skladování při 4 °C, nevýhodou je pak zdlouhavější vývoj.

Patří sem očkování vyvíjená například společnostmi Sanofi/GSK a Novavax. Obě používají stejný protein, ale odlišná adjuvans. Prvně jmenovaná vakcína se od září tohoto roku nachází ve fázi širšího testování, které probíhá na území Spojeného království. Zkoumá se její bezpečnost proti různým variantám viru covid-19 a zjišťují detaily o imunitní odpovědi organismu, který už prodělal očkování jiného typu. Vakcína firmy Novavax už má svou testovací fázi za sebou a v současnosti se nachází ve schvalovacím řízení. Pokud získá certifikaci, stane se pátým schváleným preparátem k běžnému použití v Evropské unii.

4. Oslabené nebo inaktivované celovirové vakcíny
Virus SARS-CoV-2 je v tomto typu vakcíny v očkovací látce buď oslaben, ale stále žije, nebo je inaktivovaný. Takový virus nezpůsobuje onemocnění, přesto generuje imunitní odpověď. Mezi oslabené živé látky patří očkování proti příušnicím, zarděnkám nebo spalničkám. Nevýhodou živé vakcíny je její velmi zdlouhavý vývoj a možnost, že se původci choroby znovu vrátí schopnost vyvolat onemocnění i se všemi jeho nebezpečnými projevy. Z tohoto důvodu se často používají inaktivované vakcíny, kde je vir zneškodněn vysokou teplotou, chemicky nebo ozařováním. Inaktivovanými vakcínami se očkuje například proti dětské přenosné obrně nebo žloutence typu A. Jejich mechanismu využívají v současné době i některé týmy pro vývoj vakcín proti covidu-19. Masovou výrobu plnohodnotného viru, který je následně inaktivován, je ale třeba dokonale zabezpečit proti úniku.

U živých i inaktivovaných vakcín je třeba vzít v potaz riziko, že mohou stimulovat imunitní systém až příliš. Velmi silná reakce v určitém orgánu ho může poškodit.

Tento druh vakcín vyvíjejí například společnosti Sinopharm (vakcína Vero Cell), Sinovac (vakcína Coronavac) či Bharat Biotech International (vakcína Covaxis). Dvě látky čínské a jedna látka indické provenience jsou v současnosti Světovou zdravotnickou organizací schválené, ale výhradně pro nasazení v případech zdravotnické nouzové situace. Mohou tedy být distribuovány a použity v krajním případě, kdy dojde ke skokovému nárůstu nemocných a zároveň ke kritickému nedostatku jiných certifikovaných vakcín.

Je očkování bezpečné?
Po očkování vakcínou od firem BioNTech/Pfizer, která je v Česku zdaleka nejrozšířenější, nemá většina pacientů vážnější vedlejší projevy. Zejména po druhé dávce se zhruba u 60 procent objevuje únava, u více než poloviny pak bolesti hlavy, u necelých 40 procent bolest svalů. Běžné je zarudnutí a bolest v místě vpichu, nebo krátkodobé brnění končetin. Podobné mírné obtíže jsou popsány u všech čtyř certifikovaných vakcín.

Navzdory rychlému vývoji této vakcíny proběhly řádně všechny tři fáze klinického testování. „Počet testovaných lidí je vyšší, než je obvyklé u běžných vakcín. Je pravda, že to probíhalo velmi rychle, ale tohle byl ‚Projekt Manhattan‘, do kterého se investovaly neuvěřitelné prostředky a obrovské nasazení lidí. Nikdy v dějinách této planety se nestalo, aby tolik lidí pracovalo na vývoji jedné vakcíny,“ popisuje Jan Konvalinka z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR.

Rychlost, s jakou byly vakcíny vyrobeny je sice udivující, ale má své opodstatnění. Zaprvé, jejich výzkum neprobíhal takříkajíc od nuly. Technologie mRNA očkování, stejně jako jiných látek, je známá už desítky let, stejně tak je dobře popsána rodina koronavirů, kam SARS-CoV-2 patří. Zadruhé, celosvětová kooperace vědců a množství financí vložených do vývoje vakcín je v naší historii bezprecedentní. Nakonec i schvalování nových druhů léčiv, které obvykle trvá dlouhá léta bylo při certifikaci vakcín zkráceno. Ne však na úkor klinického testování, ale co do rychlosti a efektivity administrativy. Rychlý vývoj zbraní proti covidu-19, které dnes máme k dispozici, byl možný jen díky široké vědecké a společenské spolupráci.

Více informací o očkování proti covidu-19 se dozvíte zde:

Biologické centrum AV ČR
Medicínské centrum Praha
Centers for Disease Control and Prevention
Státní ústav pro kontrolu léčiv
Evropská komise

Text: Jan Klika, Jan Hanáček, Divize vnějších vztahů SSČ AV ČR
Foto: Shutterstock, Biologické centrum AV ČR

 Text je uvolněn pod svobodnou licencí Creative Commons.

Přečtěte si také

• Vědci odhalili nový významný mechanismus pro zdravé fungování buňky
• Obvaz z nového nanomateriálu pomůže léčit popáleniny a kožní infekce
• Vzniká investiční fond. Pomůže financovat vývoj léčiv a diagnostických metod
• Nová nanočástice usnadní vývoj mRNA vakcín i léčbu genetických chorob
• Škvára jako podklad pro silnice. Vědci zkoumají, co se zbytky ze spaloven
• Světoví odborníci v Praze diskutovali, jak měnit vlastnosti částic atom po atomu
• Poprvé na Zemi připravili vědci kovovou vodu, má zlatavou barvu
• Jak číst DNA rychle a levně? Slibný objev by mohl pomoci při diagnostice chorob
• Z laboratoře k lidem: příběh hojivého gelu má své pokračování
• Těžká voda chutná sladce, potvrdili vědci letitou domněnku