Po co eksperymentalnie zakażać ludzi SARS-CoV-2?

Dotychczas nikt nie próbował eksperymentalnie zakażać ludzi SARS-CoV-2 w celach badawczych. W Londynie pierwsze tego typu testy powinny ruszyć już niedługo. Zezwoliła na nie komisja bioetyczna.

W marcu ubiegłego roku pisałem o powstającym w Londynie ośrodku, w którym miałyby być prowadzone badania mające na celu intencjonalne zakażanie uczestników wirusem SARS-CoV-2 i dalszą ich obserwację. Na pierwszy rzut oka brzmi to przerażająco, ale tego typu badania prowadzono już wcześniej z udziałem innych patogenów, np. wirusów grypy, wirusa dengi, rinowirusami, zarodźcem malarii, lamblią, bakteriami z rodzaju Campylobacter czy pałeczką okrężnicy. Ryzyko jest dość oczywiste: zdrowi ludzie mogą poważnie zachorować, a jeżeli badania dotyczą choroby zakaźnej – rozprzestrzenić patogen. Gdy w latach 70. prowadzono tego typu eksperymenty z przecinkowcem cholery, jeden z ich uczestników wymagał dożylnego podania łącznie... 26 l elektrolitów.

Krytyczne pytania, niełatwe odpowiedzi

Zaletą tego typu badań jest to, że pozwalają na udzielenie odpowiedzi na pytania, na które nie sposób odpowiedzieć w oparciu o obserwacje pacjentów lub badania kliniczne, a tylko częściowo na podstawie wyników testów przeprowadzonych na zwierzętach. Ponadto na ogół wystarczy, by brało w nich udział kilkudziesięciu uczestników, a nie tysiące. A zatem: po co eksperymentalnie zakażać ludzi SARS-CoV-2?

Umożliwi to chociażby weryfikację skuteczności szczepionek przeciw w covid-19, ustalenie, jak często u szczepionych może dochodzić do zakażeń bezobjawowych oraz czy takie osoby mogą dalej transmitować wirusa. Z punktu widzenia kontroli pandemii wyjaśnienie tych kwestii jest bardzo istotne.

Oczywiście pewne dane uzyskano już na etapie badań przedklinicznych szczepionek mRNA BioNTechu/Pfizera i Moderny. Szczepione makaki narażano na SARS-CoV-2 i sprawdzano, jak ich organizm radzi sobie z intruzem. Po tygodniu nie stwierdzano wirusa ani w górnych, ani dolnych drogach oddechowych. Problem w tym, że nie zawsze da się wprost przenosić wyniki badań na zwierzętach na ludzi, a analizy przeprowadzono z udziałem kilku makaków. Ponadto dla szczepionki BioNTech/Pfizer zaprezentowano rezultaty jedynie dla osobników, którym podano dwie dawki zawierające po 100 mcg mRNA, podczas gdy zarejestrowany preparat zawiera 30 mcg. Trudno więc wyciągnąć z takich analiz definitywne wnioski.

Szczepienie czterokrotnie zmniejsza poziom wiremii w sytuacji zakażenia, ale czy uniemożliwia transmisję wirusa?

Dodatkowych danych dostarczają obserwacje poczynione na grupie szczepionych w Izraelu. Wynika z nich, że podanie szczepionki BioNTech/Pfizer zmniejsza poziom wiremii w sytuacji wystąpienia zakażenia SARS-CoV-2. Efekt po pierwszej dawce widoczny jest już po ok. 12 dniach. Stwierdzono to na podstawie istotnie wyższych cykli progowych potrzebnych do wykrycia materiału genetycznego wirusa w próbkach wymazów pobranych od szczepionych osób. Wiedząc, jakiej mniej więcej liczbie cząstek wirusa odpowiada pojedynczy cykl reakcji PCR, oszacowano, że poziom wiremii u szczepionych osób jest aż czterokrotnie niższy. To bardzo ważne informacje, bo sugerują, że szczepienia, nawet jeżeli w pełni nie będą chronić przed zakażeniem, to będą miały wpływ na rozprzestrzenianie wirusa i dynamikę epidemii. Ponownie jednak nie można pokusić się o definitywne wnioski, bo tego typu obserwacje nie pozwalają, by autentycznie potwierdzić, czy zakażeni nie transmitują wirusa. Choćby dlatego, że nie wiadomo, jaka jest minimalna dawka infekcyjna dla SARS-CoV-2.

Ścisły monitoring, izolacja, remdesiwir w pogotowiu

Badania eksperymentalne zaplanowane w Wielkiej Brytanii na zdrowych młodych uczestnikach mają w pierwszej kolejności udzielić odpowiedzi właśnie na to pytanie. Biorące udział w testach osoby będą narażane na różne dawki SARS-CoV-2 podawane donosowo i izolowane w londyńskim szpitalu przez przynajmniej 14 dni. Dwa razy na dobę oceniany będzie u nich poziom wiremii, pobierana będzie krew, analizowana będzie funkcja węchu i smaku. Osoby, u których wystąpi zakażenie, otrzymają remdesiwir. Przy okazji pozwoli to na ocenę, czy ten antywirusowy lek, dopuszczony do użycia w covid-19 w różnych krajach, skutecznie hamuje replikację wirusa, gdy podany jest na wczesnych etapach zakażenia. Warto jednak zaznaczyć, że nawet jeżeli rezultaty okażą się bardzo korzystne, to zastosowanie remdesiwiru w warunkach rzeczywistych jest niemożliwe. Ogranicza je cena leku: jedna jego dawka to koszt 340 dol. Poza tym, remdesiwir podaje się dożylnie. W praktyce jest to więc terapeutyk dostępny wyłącznie do leczenia szpitalnego, a nie do stosowania w warunkach domowych, na początkowym etapie rozwoju zakażenia.

Skuteczność szczepionek oceniona eksperymentalnie

W kolejnym etapie brytyjskich testów narażone na SARS-CoV-2 mają zostać osoby już zaszczepione. Pozwoli to na ustalenie, jaki jest poziom ochrony przed zakażeniem i jak koreluje on z poszczególnymi elementami odpowiedzi układu odporności pobudzonymi na drodze wakcynacji. Potencjalnie uda się również ustalić, czy zakażeni, ale nie prezentujący żadnych objawów covid-19, mogą rozprzestrzeniać dalej wirusa. Docelowo tego typu testy mogłyby również wprost odpowiedzieć na pytanie, jakie jest ryzyko infekcji różnymi wariantami SARS-CoV-2 u zaszczepionych. Dawałoby to pełniejszy obraz sytuacji niż ten uzyskiwany w prowadzonych obecnie testach neutralizacji, które polegają na sprawdzaniu, jak obecne w surowicy przeciwciała uniemożliwiają wirusowi zakażenie komórek. Takie analizy określają tylko i wyłącznie działanie pierwszej linii frontu układu odporności pobudzonego przez szczepienie, w ogóle nie uwzględniając np. odpowiedzi komórkowej, która również odgrywa istotną rolę w odporności. W pierwszej kolejności zaplanowane na ludziach eksperymenty wykorzystywać będą wariant SARS-CoV-2 wyizolowany latem 2020, jeszcze zanim zidentyfikowany został B.1.1.7, czyli tzw. wariant brytyjski.

Wątpliwości oponentów badań

Z punktu widzenia naukowego zaplanowane badania pozwolą na uzyskanie krytycznych informacji, na które wciąż czekamy. Jednak pomimo pozytywnej opinii komisji bioetycznej budzą u niektórych specjalistów szereg wątpliwości. Po pierwsze, covid-19 jest chorobą, która w niektórych przypadkach – również osób młodych – prowadzi do stanu ciężkiego i może skończyć się śmiercią. Z kolei nie ma wciąż uniwersalnego leku, który w udowodniony i szybki sposób pozwalałby na eliminację wirusa z organizmu i przeciwdziałał skutkom, jakie mogą być następstwem jego obecności w organizmie – np. burzy cytokinowej lub produkcji autoprzeciwciał. Wreszcie – nawet średnioobjawowe zakażenia potrafią zostawić długoterminowe ślady w organizmie objawiające się chociażby przewlekłym zmęczeniem, problemami z koncentracją, stanami lękowymi i bólem mięśni lub stawów.

Mimo to zainteresowanie wzięciem udziału w tego typu badaniach jest bardzo duże, nie tylko w Wielkiej Brytanii. Zaplanowane na chwilę obecną badania, które rozpoczną się w przeciągu miesiąca, obejmą grupę 90 uczestników w wieku 18–30 lat, którzy nie byli nigdy zakażeni SARS-CoV-2. Po opuszczeniu ośrodka badawczego każdy z nich obserwowany będzie jeszcze przez rok. A w zamian otrzyma wynagrodzenie – 4,5 tys. funtów. A jeżeli badania się powiodą, to możliwe, że prowadzone będą również w innych ośrodkach poza Wielką Brytanią.