Kiedy pojawia się nowy patogen,
ludzki organizm i system opieki zdrowotnej stają się bezsilne.
W takich sytuacjach pojawia się pilna potrzeba szczepionki,
która zapewni powszechną odporność przy minimalnej utracie życia.
Ile czasu zajmuje opracowanie szczepionki, kiedy jest nam najbardziej potrzebna?
Proces opracowywania szczepionki można podzielić na trzy etapy.
W trakcie badań wstępnych naukowcy eksperymentują,
tak by znaleźć bezpieczny i powtarzalny model szczepionki.
Po sprawdzeniu go w laboratorium poddawany jest testom klinicznym,
gdzie ocenia się jego bezpieczeństwo, skuteczność i skutki uboczne stosowania
u różnych populacji ludzi.
Wreszcie następuje proces produkcji,
w którym szczepionki są wytwarzane i udostępniane do sprzedaży.
Normalnie taki proces zajmuje średnio od 15 do 20 lat.
Jednakże w trakcie pandemii naukowcy stosują liczne strategie,
aby każdy etap trwał możliwie jak najkrócej.
Badania wstępne to chyba najbardziej elastyczna faza.
Celem tego etapu jest znalezienie bezpiecznego sposobu
wprowadzenia wirusa lub bakterii do naszego systemu odpornościowego.
W wyniku tego nasz organizm dostaje wzór do wytwarzania przeciwciał
zdolnych do zwalczania prawdziwej infekcji.
Jest wiele sposobów, by bezpiecznie wywołać reakcję układu odpornościowego,
ale najbardziej wydajne z nich opracowuje się najdłużej.
Tradycyjne żywe szczepionki zapewniają długotrwałą odporność.
Bazują one na osłabionych szczepach wirusa,
które muszą być długo hodowane na tkankach niepochodzących od człowieka.
Szczepionki inaktywowane tworzy się o wiele szybciej,
bezpośrednio stosując ciepło, kwas lub promieniowanie, by osłabić patogeny.
Szczepionki podjednostkowe, zawierające nieszkodliwe białka wirusa,
także można szybko opracować.
Jednakże szybsze sposoby produkcji wiążą się ze słabszą odpornością.
To zaledwie trzy z wielu projektów szczepionek,
przy czym każdy z nich ma swoje wady i zalety .
Żaden nie ma gwarancji skuteczności,
a wszystkie wymagają czasochłonnych badań.
Dlatego też najlepszym sposobem na przyspieszenie całego procesu
jest równoczesna praca nad różnymi modelami szczepionek.
Dzięki takiej strategii "wyścigu",
testy szczepionki na wirusa Zika były gotowe po siedmiu miesiącach,
a szczepionki na COVID-19 już po 42 dniach.
Testy nie oznaczają, że szczepionki będą skuteczne.
Jednakże modele, które zdają się być bezpieczne i łatwe do powielania,
mogą przejść do fazy testów klinicznych, a inne laboratoria szukają alternatyw.
Bez względu na to, ile potrwa opracowanie szczepionki testowej,
kolejny etap jest często najdłuższy i najbardziej nieprzewidywalny.
Na testy kliniczne składają się trzy fazy, a na każdą z nich przypada wiele badań.
Testy fazy I koncentrują się na nasileniu reakcji systemu immunologicznego
oraz uzyskaniu szczepionki, która jest bezpieczna i skuteczna.
Faza II skupia się na określeniu stosownej dawki i planu dystrybucji
większej populacji.
Faza III określa bezpieczeństwo szczepionki
wśród pierwszej grupy pacjentów,
jednocześnie identyfikując rzadkie skutki uboczne i powikłania.
Zważając na liczne zmienne i długoterminowe bezpieczeństwo,
jest niezwykle trudno przyspieszyć testy kliniczne.
W ekstremalnych okolicznościach, naukowcy prowadzą kilka badań na raz
w ramach jednej fazy.
Jednak wciąż trzeba spełnić surowe kryteria bezpieczeństwa.
Czasami laboratoria mogą przyspieszyć ten proces
wykorzystując uprzednie, zatwierdzone już leczenia.
W 2009 roku naukowcy przystosowali szczepionkę na grypę do leczenia H1N1,
produkując powszechnie dostępną szczepionkę w zaledwie sześć miesięcy.
Niestety ten sposób działa jedynie w przypadku znanych nam patogenów,
których modele szczepionek już mamy.
Po udanych badaniach fazy III, odpowiednie organy narodowe
oceniają wyniki i zatwierdzają bezpieczną szczepionkę do produkcji.
Każda szczepionka ma unikalną mieszankę biologicznych i chemicznych składników,
które wymagają dedykowanych linii produkcyjnych.
W celu rozpoczęcia produkcji zaraz po zatwierdzeniu szczepionki,
plany produkcyjne muszą być projektowane równolegle z badaniami i testami.
To wymaga ciągłej koordynacji prac między laboratoriami i producentami,
jak i również dostosowywania zasobów do nagłych zmian w modelach szczepionki,
nawet jeśli oznacza to zaprzepaszczenie miesięcy pracy.
Z czasem postępy w badaniach wstępnych i produkcji
powinny przyspieszyć cały proces.
Badania wstępne sugerują, że przyszli naukowcy
mogą być w stanie przenosić kody genetyczne różnych wirusów
do jednego, tego samego modelu szczepionki.
Szczepionki oparte na kodach DNA i mRNA mogą znacząco usprawnić
wszystkie trzy etapy opracowywania szczepionki.
Chociaż nim nastąpi ten przełom,
naszą najlepszą strategią jest współpraca laboratoriów na całym świecie
i równoległa praca nad różnymi modelami.
Poprzez dzielenie się wiedzą i zasobami,
naukowcy mogą zwalczyć i okiełznać każdy patogen.