Tylko w ten sposób dowiemy się, kiedy będziemy potrzebować szczepionek wspomagających na COVID-19

Z badań możemy dowiedzieć się niewiele. Reszta to gra na przeczekanie.

W połowie pierwszej w Ameryce masowej kampanii szczepień przeciwko koronawirusowi, eksperci już przygotowują się do następnej. Szybkie wprowadzenie szalenie skutecznych szczepionek w krajach takich jak Stany Zjednoczone, gdzie ponad połowa populacji otrzymała co najmniej jedną dawkę szczepionki COVID-19, pokazało niezwykły postęp - w końcu, powoli, stopniowo pokonujemy koronawirusa. Jednak w miarę jak ludzie zbliżają się do czegoś, co przypominałoby życie sprzed pandemii, nad naszym przełomowym latem zmian zawisła chmura: widmo niepowodzenia szczepionki. Spędziliśmy miesiące budując tarcze ochronne przed wirusem i nadal nie wiemy, jak długo możemy oczekiwać, że ta ochrona będzie trwała.

Aby uchronić nasze ciała przed powrotem do immunologicznego punktu wyjścia, w którym wirus mógłby ponownie zaatakować populację, naukowcy szukają szczepionek wspomagających - kolejnej serii zastrzyków, które wzmocnią naszą obronę. Na całym świecie naukowcy zaczęli już eksperymentalnie podawać takie zastrzyki, majstrując przy ich składnikach, opakowaniach i dawkowaniu w nadziei, że będą gotowe na długo przed tym, jak staną się potrzebne.

Kiedy dokładnie to nastąpi, to... cóż, skomplikowane. Prawie wszyscy eksperci, z którymi rozmawiałem na potrzeby tej historii, powiedzieli, że potrzeba dopalaczy staje się coraz bardziej prawdopodobna, ale nikt nie wie na pewno, kiedy się pojawią, jak będą wyglądać najlepsze z nich, ani jak często będą potrzebne, zakładając, że w ogóle będą częścią naszej przyszłości. To, co leży u podstaw tej niepewności, nie jest naukową ignorancją: Znamy sygnały, które zwiastują spadek ochrony szczepionkowej i aktywnie ich poszukujemy. Ale ich czas może nas jeszcze zaskoczyć. Proces uodparniania jest w znacznie mniejszym stopniu podobny do wznoszenia twierdzy nie do zdobycia niż do przygotowywania zapominalskich studentów do egzaminu pełnego nieprzewidywalnych pytań. Możemy ślęczeć nad kartami pamięciowymi tygodniami, ale do pewnego stopnia musimy po prostu trzymać kciuki i mieć nadzieję, że nadal jesteśmy dobrze przygotowani, kiedy nadejdzie czas egzaminu.

Ten sam rodzaj obstawiania zakładów rozwija się w skali globalnej. Na całym świecie naukowcy i producenci szczepionek od miesięcy przygotowują się do tego, co wydaje się być nieuchronnym końcem naszego immunologicznego rozejmu z wirusem. Ale ci eksperci grają również w bardzo trudną i bardzo potrzebną grę na przeczekanie. Jedynym sposobem, byśmy naprawdę wiedzieli, jakie jest najlepsze podejście do szczepionek wspomagających, jest pozwolenie im, by pokazały swoje słabe punkty, a następnie załatanie ich, gdy tylko się pojawią.

Istnieją co najmniej dwa główne czynniki, przez które szczepionki COVID-19 mogą zawieść. Pierwszy z nich można by najlepiej opisać jako zanik pamięci, a jest to pewien błąd po stronie ludzkiej: Pozostawiony samemu sobie układ odpornościowy powoli traci intelektualne pojęcie o patogenie i jest znacznie gorzej przygotowany, gdy zetknie się z nim następnym razem. Drugi to niedopasowanie między tym, czego uczyły się komórki odpornościowe, a tym, co znalazło się na egzaminie końcowym: mutacja koronawirusa, która zmienia jego wygląd tak znacząco, że staje się nierozpoznawalny, nawet jeśli pamięć immunologiczna szczepionki pozostaje nienaruszona. Projektowanie i wdrażanie szczepionek przypominających wymaga jednoczesnego śledzenia tych dwóch szybko zmieniających się zmiennych.

Zaniki pamięci mogą być teoretycznie łatwiejsze do wykrycia i naprawienia: Naukowcy pobierają próbki krwi od zaszczepionych osób i śledzą poziom różnych czynników odpornościowych, takich jak przeciwciała i limfocyty T. Jeśli poziom ten zaczyna spadać poniżej kluczowego progu ochronnego, czas zaproponować szczepionkę. Jeśli ich poziom zaczyna spadać poniżej progu ochronnego, czas na podanie dawki przypominającej. Podejście to sprawdza się w przypadku niektórych schematów szczepień, takich jak szczepionka przeciwko wirusowemu zapaleniu wątroby typu B dla pracowników służby zdrowia, ale ustalenie tego tak zwanego korelatu ochrony wymaga zazwyczaj dużej ilości danych. W przypadku wielu szczepionek, nawet tych, które są stosowane od dziesięcioleci, takich jak szczepionka przeciwko śwince, liczby te nadal nie są jednoznaczne. Korelat SARS-CoV-2 pozostaje nieuchwytny.

Mamy przynajmniej wskazówki co do długowieczności ochrony szczepionkowej. Wiadomo, że przeciwciała rozpoznające SARS-CoV-2 utrzymują się w dużych ilościach przez co najmniej sześć miesięcy po podaniu pierwszej serii zastrzyków. John Wherry, immunolog z University of Pennsylvania, powiedział mi, że na podstawie danych, które widział, podejrzewa, że poziom przeciwciał będzie się utrzymywał przez co najmniej kilka lat po szczepieniu, chociaż przeciwciała stanowią tylko ułamek złożonej odpowiedzi immunologicznej na koronawirusa. Odnotowano też zachęcająco mało przełomów, czyli zakażeń u osób, które zostały w pełni zaszczepione. Niespodziewany wzrost liczby takich przypadków posłużyłby jako "kanarek w kopalni węgla" dla ekspertów zdrowia publicznego, wskazując, że ochrona słabnie, Sallie Permar, przewodniczący pediatrii w Weill Cornell Medicine i NewYork-Presbyterian Komansky Children's Hospital, powiedział mi. (Szczepionka przeciwko ospie wietrznej, pierwotnie pomyślana jako jednorazowy zastrzyk, stała się w USA w latach 2000-tych dwudawkowa, aby wyeliminować przełomowe przypadki, w tym niektóre potencjalnie związane ze słabnącym poziomem przeciwciał, w okresie po otrzymaniu przez dzieci pierwszej dawki).

Mutacje wirusów mogą być jeszcze trudniejsze do określenia i przewidzenia niż luki w pamięci immunologicznej. Żaden ze znanych wariantów nie zdołał jeszcze w pełni zmylić naszego obecnego repertuaru szczepionek, żaden też nie wydaje się być w nieproporcjonalnie dużym stopniu przyczyną przełomów. Jednak niektóre wersje wirusa wydają się być bardziej odporne na działanie przeciwciał wytworzonych przez szczepionki w warunkach laboratoryjnych - jest to wskazówka, że patogen staje się coraz bardziej nieznany komórkom odpornościowym, które go badały. Niektórzy eksperci obawiają się, że jeśli pojawi się wystarczająco dużo zmian, możemy potrzebować kolejnej rundy masowych szczepień już tej jesieni, być może z uaktualnionym przepisem szczepionki, który uwzględnia zmienną formę wirusa - bardziej pracochłonne podejście niż po prostu wciskanie ludziom większej ilości szczepionki OG.

W pewnym sensie, znakomite wyniki naszych szczepionek są ironiczną przeszkodą w procesie ich ulepszania. Bez bardziej długoterminowych danych na temat ich niedoskonałości, epidemiolodzy i wakcykolodzy próbują przewidzieć pogodę w dopiero co odkrytym klimacie. Nie istnieje żaden uniwersalny papierek lakmusowy do podejmowania decyzji o szczepieniach ochronnych - nie ma jednej definicji tego, co stanowiłoby "niepokojący" wzrost liczby zachorowań, nie ma żadnej eksplozji, która wybuchłaby, gdy nasze komórki odpornościowe doznałyby mikrobiologicznej amnezji, nie ma żadnych spoilerów, które ostrzegałyby przed kolejną metamorfozą koronawirusa. Zamiast tego eksperci są zdani na określenie własnych punktów odniesienia dla leków wspomagających, oceniając dostępne informacje na temat poziomu przeciwciał, przełomowych odkryć, nadzoru nad wariantami oraz tego, jak różne wersje wirusa radzą sobie w laboratoriach i na modelach zwierzęcych, mając jednocześnie na uwadze postęp pandemii w skali zarówno lokalnej, jak i globalnej.

Wszystkie te informacje są następnie wprowadzane do analizy ryzyka i korzyści, aby określić, czy potrzeba szczepień ochronnych przeważa nad ewentualnymi kosztami, które mogą obejmować zarówno koszty medyczne, jak i ekonomiczne - mówi Grace Lee, pediatra z Uniwersytetu Stanforda i członek Komitetu Doradczego CDC ds. To wszystko zanim urzędnicy zajmujący się zdrowiem publicznym będą musieli skoordynować logistykę dostarczenia ludziom kolejnej rundy szczepionek - kampanii, która nieuchronnie rozbudzi na nowo problemy związane z zaufaniem, równością i dostępem, które wciąż hamują nasz obecny rozwój. I nawet po debiucie szczepionek wspomagających, agencje takie jak CDC mogą majstrować przy podręcznikach przez lata lub dekady, aby uzyskać właściwy harmonogram. (CDC nie odpowiedziało na pytania dotyczące charakteru przyszłych działań wzmacniających, zauważając jedynie, że "potrzeba i czas podawania dawek przypominających COVID-19 nie zostały ustalone.")

Nawet przy całej tej niepewności, droga do wzmocnienia nie będzie błądzeniem po omacku. W ciągu ostatniego półtora roku zsekwencjonowano miliony genomów SARS-CoV-2, pomagając naukowcom monitorować każdą zmianę genetyczną wirusa; inni naukowcy monitorują zaszczepionych, mając nadzieję na wychwycenie lub nawet przewidzenie punktu zwrotnego, kiedy nasza ochrona immunologiczna przed wirusem może zacząć spadać. Zanim pierwsza seria szczepionek zacznie tracić swój impet, plany awaryjne zostaną już dawno uruchomione.

Niektóre firmy i naukowcy już zaczęli eksperymentalnie podawać dodatkowe dawki. Przedstawiciele firmy Johnson & Johnson powiedzieli mi, że ich jednodawkowa szczepionka jest testowana jako dwudawkowa, podczas gdy firmy Moderna i Pfizer potwierdziły, że sprawdzają, czy trzecie szczepionki, z których część została specjalnie przeformułowana w celu zwalczania niepokojących wariantów, mogą lepiej przygotować systemy odpornościowe do walki z nowymi wersjami wirusa. Narodowe Instytuty Zdrowia ogłosiły niedawno badanie kliniczne, w którym uczestnikom zaszczepionym trzy do pięciu miesięcy wcześniej oferowana będzie dawka przypominająca szczepionki Moderna. Z kolei naukowcy z Johns Hopkins badają, czy niektóre osoby z obniżoną odpornością - grupa o podwyższonym ryzyku braku reakcji na standardowo podawane szczepionki - mogą odnieść korzyść z trzeciego zastrzyku. Osoby te oraz inni z mniej wybujałym układem odpornościowym, np. ludzie starsi, mogą potrzebować szczepionki przypominającej wcześniej niż reszta z nas - mówi Ali Ellebedy, immunolog z Washington University w St.

Kilka badań nad szczepionkami będzie miało charakter mieszany, oferując szczepionki różniące się składem od pierwszej dawki COVID-19 - na przykład szczepionka Moderna dla osób, które początkowo otrzymały szczepionkę Pfizer. Jeśli tak zwane heterologiczne szczepienie wspomagające okaże się bezpieczne i skuteczne, przyszłe serie szczepionek będą znacznie łatwiejsze do podania: Ludzie nie będą musieli przeszukiwać swojej okolicy w poszukiwaniu firmowych gabinetów szczepień ani tracić czasu na przypominanie sobie, który zastrzyk otrzymali miesiące lub lata temu. Szczepienia hybrydowe mogłyby nawet udoskonalić pierwotny plan, potencjalnie wykorzystując różne gałęzie układu odpornościowego, tak jak w przypadku szczepionek przeciwko HIV, Eboli i gruźlicy. Różne rodzaje szczepionek COVID-19, podawane kolejno po sobie, mogłyby teoretycznie stworzyć silniejszą i bardziej spójną odpowiedź ze względu na ich zróżnicowane opakowanie - i być może zapewnić bardziej wszechstronną ochronę w przypadku wariantów, powiedział mi Srilatha Edupuganti, lekarz chorób zakaźnych i wakcynolog z Emory Vaccine Center, jednego z miejsc, w których prowadzone są badania NIH.

Nowe receptury szczepionek, które nie zostały jeszcze zatwierdzone, również mogą odegrać rolę w przyszłych próbach szczepień. Niektórzy badacze szukają poza białkiem kolca, aby sprawdzić, czy mogą stworzyć szczepionki zawierające bardziej pouczające fragmenty anatomii SARS-CoV-2. Kilku badaczy eksperymentuje z podawaniem szczepionek w postaci kropli doustnych lub aerozoli do nosa, które mogłyby wywołać odpowiedź immunologiczną specyficzną dla dróg oddechowych, aby powstrzymać koronawirusa w jego naturalnym punkcie wejścia. Cały ten bałagan stanie się łatwiejszy, jeśli w końcu znajdziemy nieuchwytny korelat ochrony przed SARS-CoV-2, który prawdopodobnie będzie wiązał się z określonym rodzajem przeciwciał: Zamiast przeprowadzać długie i kosztowne badania kliniczne w celu określenia skuteczności szczepionki, naukowcy mogą po prostu sprawdzić, czy wywołuje ona wystarczająco silną odpowiedź immunologiczną, aby dorównać lub przekroczyć próg. "To jest to, o czym marzymy" - powiedział mi Permar. "Szczepionki byłyby o wiele łatwiejsze do opracowania i testowania". Mówi się nawet o opracowaniu uniwersalnych szczepionek, które mogłyby pomieścić szeroki zakres potencjalnych wariantów, co być może zmniejszyłoby ilość specyficznych dla mutantów prac, które będziemy musieli wykonać w przyszłości, oraz liczbę zastrzyków, które będziemy musieli podawać.

Wieczne przyjmowanie kolejnych dawek nie jest idealnym rozwiązaniem, jeśli możemy tego uniknąć. W przypadku niektórych zastrzyków, nasilenie skutków ubocznych może wzrastać z każdą kolejną dawką. (Istnieją pewne dowody na to, że stosowanie metody "mix-and-match" może wiązać się również z gorszymi skutkami ubocznymi. Jest też możliwe, że szczepimy się zbyt często: W pewnym momencie komórki przestaną się efektywnie uczyć z materiału dostarczanego przez szczepionki i zasadniczo "wypalą się" z powodu przeładowania informacjami, powiedział mi Wherry.

Być może najcięższy schemat szczepień, z jakim przyjdzie nam się zmierzyć, to ten, który już znamy: coroczne szczepienia, takie jak te na grypę, z których każde jest opracowane tak, by zwalczać nieco inny zestaw szczepów. Wielu ekspertów uważa jednak, że nie jest to zbyt prawdopodobne. Wirusy grypy mutują szybciej niż koronawirusy, a ponadto znacznie częściej przenoszą się między zwierzętami i ludźmi, co daje im więcej okazji do mutacji).

Dla świata lepiej jest, gdy jesteśmy rozsądni w kwestii szczepionek i szczepimy tak, jak jest to konieczne, nie więcej, nie mniej. Krutika Kuppalli, lekarz chorób zakaźnych z Medical University of South Carolina, powiedziała mi, że wiele osób nie czuje się dobrze, ustawiając się w kolejce po drugą lub trzecią dawkę szczepionki przeciwko COVID-19, podczas gdy miliardy ludzi na całym świecie nie otrzymały jeszcze pierwszej dawki. Każda niezabezpieczona osoba stanowi kolejny potencjalny magazyn, w którym wirus może się osiedlić, zmutować i po raz kolejny wyprzedzić nasze szczepionki. Uzyskanie większej liczby pierwszych strzałów w ramiona oznacza spowolnienie rozprzestrzeniania się wirusa i ograniczenie jego zmian kostiumowych. Oznacza to, być może, opóźnienie naszego zapotrzebowania na dawki przypominające na trochę dłużej.

autor

Katherine J. Wu

źródło:

https://www.theatlantic.com/science/archive/2021/06/covid-19-vaccine-booster-shots-probably-inevitable/619272/

https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(21)01115-6/fulltext