Kako deluje cepivo Pfizerja in BioNTecha?

V oddaji Preverjeno podrobno analiziramo, kako je potekalo klinično testiranje za cepivo podjetij Pfizer in BioNTech, ki deluje na osnovi nove tehnologije informacijske RNK, in kako v telesu sproži imunski odgovor.

V Evropi in ZDA so na voljo cepiva treh različnih proizvajalcev. V Sloveniji bomo najprej uporabili cepivo, ki sta ga razvila Pfizer in BioNTech, kasneje pa verjetno tudi cepivo Moderne. Obe cepivi delujeta na podlagi nove tehnologije, in sicer informacijske RNK – za razliko od 'Oxfordovega' cepiva podjetja AstraZeneca, ki uporablja klasično vektorsko cepivo z oslabljenim virusom.

Ameriški in evropski regulatorji potrjujejo, da so vsa tri cepiva varna in učinkovita, izpostavi Borut Štrukelj, ki je več let deloval kot strokovnjak za biološka zdravila pri Evropski agenciji za zdravila: "V tem trenutku potekajo klinične raziskave 18 različnih cepiv, ki temeljijo na novi tehnologiji vnosa genetskega materiala v naš organizem."

Testiranja

Vsako odobreno cepivo mora uspešno opraviti vse štiri strogo določene postopke testiranj. Enako velja za novo tehnologijo cepiv, ki temelji na vnosu genetskega materiala.

Najprej, v predklinični fazi, cepivo testirajo na živalih. Laboratorijske miške okužijo z virusom in jih cepijo. Na tej stopnji spremljajo stranske učinke – to so lahko kožni izpuščaji, povišana temperatura in tudi smrt.

Predklinična faza je uspešno končana, ko cepivo patogen v živali uniči brez hujših stranskih učinkov.

Novo tehnologijo cepiva so raziskovalci na živalih prvič uporabili že pri izbruhu sarsa leta 2002, pravi virolog Uroš Krapež, ki je doktoriral iz koronavirusov: "Ker se sars takrat ni širil med ljudi, je razvoj teh cepiv zastal v fazi testiranja na živalih. Vendar so se ta zdravila na živalskih modelih že takrat pokazala kot varna in učinkovita."

Sledijo tri klinične faze, ko cepivo testirajo na ljudeh.

Na prvi stopnji raziskovalci testirajo manjšo skupino do 100 ljudi, ki so povsem zdravi in nimajo drugih pridruženih bolezni. Testirajo, kaj je najboljši odmerek zdravila glede na razmerje med varnostjo in učinkovitostjo. Udeleženci prejmejo najvišjo in najnižjo dozo. Spremljajo stranske učinke, kot so glavobol, slabost, kožni izpuščaji.

Pfizer in BioNTech sta ugotovila, da je optimalna doza cepiva v dveh odmerkih, in sicer prva doza na dan 0 in druga na dan 21. Tako bi moralo potekati tudi cepljenje v Sloveniji.

Sledila je druga stopnja klinične raziskave, ko cepivo z dvema odmerkoma testirajo na večji skupini ljudi – na 100 do 1000 udeležencih. Testirajo tudi različne demografske skupine glede na spol, starost in rasno pripadnost, pa tudi osebe, ki imajo pridružene bolezni.

Ko je predpisana dvojna doza učinkovita pri različnih demografskih skupinah in kroničnih bolnikih, se začne zadnja, tretja faza kliničnih testiranj.

Na zadnji stopnji sta Pfizer in BioNTech testirala 43.000 ljudi. Spremljali so jih v vsakdanjem okolju sedem dni po tem, ko so dobili drugi odmerek cepiva. Prvi polovici udeležencev so vbrizgali placebo, ki nima zdravilne snovi. Druga polovica udeležencev je prejela pravo cepivo. Po enem tednu je v skupini, ki je dobila placebo, za covidom-19 zbolelo 162 udeležencev, devet jih je razvilo hudo obliko bolezni. V skupini, ki je prejela pravo cepivo, je zbolelo le osem ljudi in samo en je razvil hudo obliko bolezni.

Na podlagi pridobljenih podatkov iz zadnje stopnje kliničnih testiranj so izračunali učinkovitost cepiva.

V izračun učinkovitosti vnesemo število obolelih iz skupine PLACEBO (162) in odštejemo število obolelih iz skupine cepljenih (8), kar je enako 154.

Število delimo s 162 (PLACEBO) in pomnožimo s sto (154:162*100 = 95 %) 95% – tako dobimo izračun 95-odstotne učinkovitosti.

Delovanje cepiva Pfizerja in BioNTecha

Poglejmo, kako cepivo nove tehnologije sproži imunski odgovor, ko ga vnesemo v telo.

Virus Sars-CoV-2 je podoben žogici z bucikami. Posamezna iglica na virusu predstavlja S-protein. Znanstvenikom je uspelo iz koščka vrhnje kronice pridobiti informacijski RNK, to je le zapis določenega zaporedja informacij.

Cepivo Pfizer-BioNTech vsebuje sintetiziran zapis informacijske RNK, ki je narejen umetno, v laboratoriju, razloži vodilni slovenski biokemik Roman Jerala: "Oni niso vzeli celotnega virusa, ampak samo informacijo o zaporedju virusnega genoma, ki so ga dali Kitajci v začetku januarja. Virusa torej ni nikjer – vse to je sintetično, je samo informacija o virusnem proteinu."

Če bi imeli v cepivu samo informacijski RNK, se v telesu z njim ne bi zgodilo nič, ker podatek zaporedja ne more prodreti v celico.

Skrivnost uspeha nove visoke tehnologije izvira iz zdravljenja imunoterapije rakavih bolnikov s pomočjo targetiranih zdravil.

Informacijski RNK virusa je uspešno zavarovan z lipidno nanoovojnico, ki služi za transport informacije do celice. Receptorji sprejmejo ovojnico in RNK varno vstopi v celico. Lipidne kroglice so velike od 50 do 100 nanometrov. To pomeni, da pride na površino, široko kot las, okoli 1000 kroglic.

Poglejmo, kaj se zgodi v celici, ko vstopi informacijski RNK:

Ključno je, da ne vpliva na celično jedro, DNK. V celici se lahko poveže le z ribosomom. Ribosom so znanstveniki odkrili pred 70 leti in za odkritje je romunski celični biolog prejel Nobelovo nagrado. Naloga celičnega ribosoma je, da proizvaja proteine. V nobenem primeru ne more priti do pojava bolezni in RNK ostaja v citosolu, ne gre v jedro, pojasni Jerala. "To je enosmerna pot v naši celici. Iz DNK nastane RNK in RNK-proteini ne morejo v obratno smer. Vsi ljudje so lahko popolnoma mirni, da v nobenem primeru ne bo prišlo do spremembe našega genoma zaradi cepiva."

Na podlagi informacijskega RNK začne ribosom v celici proizvjati protein MHC2, ki je naš zlati kelih – generator protiteles.

Protein (MHC2) najprej privabi imunske celice (Th), ko se povežejo, pa v reakciji nastane ogromno citokinov, ki so posredniki imunskega sistema. Ti vplivajo na B-celice, bele krvničke, iz katerih nastane plazmatka, to je levkocit, ki proizvaja enormne količine protiteles.

Protitelesa uničijo virusne iglice in patogen nevtralizirajo. Plazmatka lahko po dveh dozah cepiva protitelesa proizvaja vsaj šest do osem mesecev, s pomočjo spominskih celic v kostnem mozgu in črevesju morda vse življenje. To je nekaj, kar bomo sčasoma še ugotovili.

Cepivo ne bo rešilo pandemije, cepljenje bo rešilo pandemijo, se pravi število ljudi, ki bodo uporabili cepivo. Ključni izziv ga bo ohranjati pri temperaturi –70 stopinj Celzija, saj lahko sicer hitro razpadejo lipidne nanoovojnice, ki prenašajo informacijski RNK, vsebina cepiva pa posledično izgubi zdravilni učinek. Pfizer in BioNTech bosta do konca leta pripravila 50 milijonov odmerkov cepiva. V naslednjem letu načrtujejo proizvodnjo in distribucijo 1,3 milijarde odmerkov cepiva. EU je naročila 300 milijonov odmerkov, Slovenija pa bo v naslednjih treh mesecih prejela dobrih 58.000 odmerkov tega cepiva.

Če ste oddajo zamudili, si jo lahko ogledate na Voyo.