Науката трансформира пандемията, а експерименталните технологии, които помогнаха за разработването на ваксините срещу COVID-19 за рекордно кратко време, приковаха ракетните ускорители към научните амбиции. Може ли да навлезем в златния век на новите ваксини?

Ако се насочите към авангарда на ваксинологията, там ще откриете проф. Сара Гилбърт от Института Дженър. Тя е архитектът на ваксината на Оксфорд.

Използвайки революционна технология, екипът в Оксфорд имаше ваксина, готова да започне клинични изпитвания само за 65 дни. В партньорство с фармацевтичния гигант AstraZeneca повече от 1,5 милиарда дози са разпространени по целия свят.

Може да предположите, че след като сте достигнали върха на професионалния си успех, ще бъдете свободни да се отдадете на дълбоки мисли, които раздвижват границите на човешкото познание. Но изглежда сякаш ежедневието на проф. Гилбърт е заето със закупуване на хладилници и фризери. В края на краищата, ако не можете да поддържате вирусните проби и прототипнигте ваксини студени, тогава не можете да правите изследвания на ваксините.

"Все още се искам повече", казва професор Гилбърт пред BBC. Но кухнята, където най-често се срещат такива уреди, не е лошо място за изграждане на разбирането за скока в науката за ваксините, постигнат от проф. Гилбърт и нейните съвременници.

Новото поколение ваксини се правят бързо и са много гъвкави. "Като декориране на торта", казва професор Гилбърт.

Старият метод за разработване на ваксини означава, че трябва да се върнете към суровините и да започнете от нулата за всяка ваксина, която искате да направите. Това е като да започнете да приготвяте торта от брашното, захарта, яйцата и маслото. Следващата стъпка е да вземете вируса, който искате да победите или други болестотворни микроби и или да ги убиете, или да ги отслабите, за да направите ваксина.

Нека вземем за пример двете сезонни ваксини срещу грип, които се поставят всяка година. Препаратът за възрастни се получава чрез отглеждане на грипни вируси вътре в яйца. След това вирусите се пречистват и убиват, за да се направи ваксината. Назалният спрей за деца има живи вируси, но те са отслабени и нестабилни, така че те могат да растат при по-ниските температури на носа, но не и в топлината на белите дробове. Но отнема много работа, за да започнете отначало за всяка нова болест и има много неща, които могат да се объркат.

Разработването на ваксината срещу коронавирус в Оксфорд използват напълно различен подход, известен като "plug-and-play". С този тип ваксини по-голямата част от работата вече е свършена - тортата е предварително изпечена, просто трябва да бъде "украсена", за да съответства на целта си.

"Имаме тортата и можем да сложим черешка отгоре, или можем да сложим няколко шам фъстъка, ако искаме различна ваксина, просто добавяме последната част и тогава сме готови да започнем", казва проф. Гилбърт.

"Тортата" на ваксината в Оксфорд - или платформата, използвайки научния термин - е вирус, който причинява обикновена настинка при шимпанзетата. Той е генетично модифициран, за да е безопасен, така че да не може да причини инфекция при хората. "Декорацията" е в зависимост от генетичния план, който е необходим, за да се обучи имунната система да атакува. Такъв план се добавя към тортата и тогава работата е свършена.

Именно тази работа, приложена към коронавируса Sars-Cov-2, доведе до многобройните признания за проф. Гилбърт, които включват куклата Барби, направена по неин образ. "Барби се настани удобно в офиса ми", признава тя и казва, че би я ползвала за резерва. "Би било полезно да имам двойник, който да ходи да дава интервюта."

Две от другите големи ваксини срещу COVID-едната е направена от Pfizer-BioNTech, а другата от Moderna - използват друг стил на високо адаптирана технология за plug-and-play ваксини. И всички тези технологии трябва да направят по-бързо и по-лесно разработването на ваксините за бъдещето.

"Има много разработки на ваксини, които трябва да направим сега, когато можем да го направим", на мнение е проф. Гилбърт.

На първо място в нейния списък с мишени са официалните "приоритетни патогени". Докато COVID беше изненада, има смъртоносно известни заплахи, които избледняват. Те имат потенциала да предизвикат големи огнища и биха могли да се превърнат в пандемиите на бъдещето. Ваксините срещу тях ще спасят човешки животи.

Те включват:

MERS
Ласа
Кримско-конго хеморагична треска
Нипа
Зика
Ебола
Треска в долината на Рифт
Чикунгуня
Денга
Хантавирус
Чума
Марбург
Ку-треска

Част от тази работа вече е в ход. Оксфорд започна клинични изпитания на ваксина срещу чума, използвайки своята plug-and-play технология. Чумата позорно причини пандемията от Черната смърт, убивайки стотици милиони хора. Отделно Moderna вече обмисля използването на собствена иРНК технология за направата на ваксина срещу Нипа. Вирусът убива до три четвърти от заразените хора.

И все пак голямата бариера за справяне с тези болести ще бъде същата, каквато винаги е била - парите. Те засягат някои от най-бедните части на света и има опасения, че дори след пандемията изследванията няма да бъдат финансирани.

И докато технологията на ваксините скочи напред - старите врагове са все същите, а някои имат хитри странности, които означават, че представляват монументални предизвикателства.

Всички ваксини се нуждаят от цел - наречена антиген,  който обучава имунната система да атакува.

При всички проблеми, причинени от COVID, вирусът беше доста прост звяр и целевият антиген беше очевиден. Външната повърхност на вируса е покрита с протеини с шипове. Така че всичко, което изследователите трябваше да направят, беше да включат генетичните планове за протеина на шипа, да обучат тялото да го разпознава и да бъдат доста уверени, че ваксината ще работи.

Целевият антиген обаче не е очевиден при други по-сложни микроби като трите големи убийци - малария, ХИВ и туберкулоза. ХИВ е постоянно движеща се цел. Той мутира бързо, за да промени външния си вид и да надхитри имунната ни система. Трудно е да се открие как да се отреже.

Вече имаме ваксини срещу малария и туберкулоза, но те далеч не са перфектни.

Следващият голям скок

Светът с право отбеляза пускането на първата ваксина срещу малария в Африка този месец, но тя е само около 30% ефективна за предотвратяване на тежко заболяване. Това е така, защото маларийният паразит има сложен жизнен цикъл, през който се превръща в различни форми, в два вида. Туберкулозната бактерия също е много по-сложна от коронавируса.

Има дълъг списък от антигени за избор при туберкулоза и малария, а правилният остава разочароващо неуловим.

"Има толкова голям избор и не е очевидно какво трябва да използваме", казва професор Гилбърт. "Отнема много време, за да се намери подходящият антиген, така че това е много по-трудно. Те са много по-трудни, отколкото с тези патогени на огнището, които са доста прости вируси."

BioNTech обаче използва своите технологии, за да се опита да разработи ваксина срещу ХИВ.

И така, ако plug-and-play е революцията, доказана по време на пандемията, какво следва на хоризонта?

"Мисля, че следващият голям скок във ваксините ще е да ги направим по-стабилни. Това ще бъде чудесно", казва проф. Гилбърт.

Ваксините са малко като Златокоса - те трябва да се поддържат на подходящата температура от момента, в който са направени, до момента на получаването им. Това означава, че има глобална мрежа от фризери, хладилници, студени кутии и така нататък, известна като студената верига. Но е трудно да се получат ваксини в някои от най-отдалечените и най-бедните части на света, особено там, където няма електричество.

Тя също така казва, че би било "наистина добре", ако можем да получим ваксини, които не изискват игли.

Може би е по-добре да спрем да прилагаме някои ваксини като инжекции. Може да получите по -добър имунен отговор към някои белодробни инфекции, като COVID, ако ги дадете като спрей. "Тъй като там нормално би отишъл самият вирус, различно е, ако имате инфекция, пренасяна от кръвта, като при Денга."

"Но това е нещо, което не можем да направим много бързо, трябва да се направят доста тестове за ваксини".

Това се случи Dnes, за важното през деня ни последвайте и в Google News Showcase