Na samém počátku byla variolace. V patnáctém století si v Číně všimli, že přijde-li někdo do kontaktu s uschlými strupy z neštovičných vyrážek jiného člověka, projeví se u něj obvykle jen mírná forma pravých neštovic – ale i ta postačuje k tomu, aby už získal celoživotní imunitu i proti formám daleko těžším, které často končívaly znetvořením nebo smrtí. A tak začali středověcí Číňané vystavovat svoji mládež mírné formě neštovic cíleně, vdechováním usušených neštoviček do nosu.

Variolace byla stále ještě dost nebezpečná, protože u někoho propukla nemoc v plné síle, včetně rizika úmrtí. Ve srovnání s přírodním, neřízeným průběhem choroby šlo ale o výrazný pokrok. Navíc časem čínští lékaři přišli na to, jak nejhorší rizika omezit. Během dvou set let se variolace rozšířila až do islámského světa a z něj do Evropy. Jelikož Evropané příliš nedůvěřovali tak exotické technice, mezi prvními „pacienty“ byli odsouzenci k smrti, kterým byla slíbena svoboda výměnou za to, že na sobě nechají nový postup vyzkoušet. Ale brzy se nechávaly ošetřit celé královské rody.

S dalším podstatným zlepšovákem přišel koncem 18. století anglický venkovský lékař Edward Jenner, který si povšiml něčeho, co uniklo tisícům jeho předchůdců. Krávy, běžně chovaný dobytek, trpěly svou vlastní formou neštovic. Čeledíni a děvečky, kteří se o ně starali, se touto formou neštovic občas nakazili také, ale byla velmi mírná a – což byl přesně ten důležitý detail – rovněž se zdálo, že zakládá trvalou imunitu proti lidským pravým neštovicím. V roce 1796 vyzkoušel doktor Jenner na osmiletém chlapci nový postup. Nejprve dítě infikoval kravskými neštovicemi a o dva měsíce později jej vystavil neštovicím pravým. Dnešní etické komise by z něčeho takového zešílely, ale metoda fungovala, chlapci se nic nestalo. Jelikož kráva je latinsky vacca, novému postupu se začalo říkat vakcinace. Slovo se ujalo a dnes jej používáme pro všechna možná očkování.

Zapalování cigarety plamenometem

Všechny vakcinace od Jennerových časů až do roku 2020 fungovaly na témže principu, i když po první stovku let nebyl vědcům jasný. Šlo o to, vystavit náš imunitní systém oslabenému či neaktivnímu patogenu.

Lidský imunitní systém má dvě hlavní složky, nespecifickou vrozenou imunitu a imunitu získanou. Základem nespecifické imunity jsou krevní buňky, které neustále „patrolují“ v tkáních. Nemají oči, zato však dokážou identifikovat přítomnost cizích bílkovin chemicky. Narazí-li na něco, co podle jejich úsudku do organismu nepatří, zaútočí. Cílem jejich útoku může být i vlastní tělesná buňka, pokud ji infikoval virus. (Nebo také transplantovaný orgán, což je u transplantací velký problém.) Horečka a slabost, která provází akutní infekce, bývá signálem, že nespecifický imunitní systém vyhlásil válku nějakému nepříteli. Tělo mu v tom pomáhá produkcí různých bílkovin.

Nespecifická imunita může, ale nemusí útočníka zdolat. Pokud skončí úspěchem, založí si vítězný systém portrét svého nepřítele „do archivu“, aby jej příště poznal na potkání. Tím vzniká získaná imunita, někdy dočasná, jindy doživotní. Ta je schopna reagovat daleko svižněji než její nespecifická kolegyně. V případě opakovaného setkání s týmž patogenem se mechanismus získané imunity mobilizuje velmi rychle a poradí si s ním dřív, než se vojsko útočníka stihne rozmnožit do nebezpečných rozměrů.

Klasická vakcinace „ukáže“ imunitnímu systému oslabený či mrtvý patogen, na kterém se buňky naučí jej rozeznávat propříště. Na tomto principu fungovala už i stará čínská metoda se sušenými neštovičnými strupy; v tehdejších záznamech najdeme podrobné návody na to, jak dlouho nechat nasbíranou infekční látku odležet v zimě a jak dlouho v létě, aby virus nepomřel kompletně, ale byl už dost slabý na to, aby podání strupů nezpůsobilo těžký průběh nemoci. Velmi podobným způsobem postupoval Louis Pasteur, když připravoval své revoluční očkování proti vzteklině.

Při přípravě vakcín je potřeba velké opatrnosti. Imunitní systém je nesmírně silný a nesmí se vymknout kontrole, jinak může být organismu nebezpečnější než sama nemoc. S trochou nadsázky lze fungování vakcíny přirovnat k zapalování cigarety plamenometem; chcete-li si pak ještě zakouřit, musíte být zatraceně přesní.

V případě původního SARS, který před sedmnácti lety postrašil celou planetu a zase zmizel, se první vyvinutá vakcína ukázala jako nebezpečná, naštěstí ještě v rámci testů na zvířatech. Některé myši byly stimulovány až příliš, takže při novém kontaktu s infekcí jí imunitní systém vyhlásil „totální válku“, která skončila smrtí organismu. Tento typ vakcín byl nakonec raději odložen do repozitáře vědeckých neúspěchů. Lidem se smějí podávat jen ty látky, které prošly několika koly klinických pokusů a nevzbudily přitom žádná podezření.

Pět set let starý princip očkování ale v posledním roce dostal konkurenci. U jejího kořene leží jednoduše znějící myšlenka: nedala by se imunitní reakce nacvičit jen podle „otisku prstu“ pachatele?

Otisk virového prstu

Žena, která v tomto směru probojovala cestu, se jmenuje Katalin Karikó (65), narodila se v maďarském Szolnoku a její objev jí nepřinesl vědecké štěstí. Její myšlenky byly příliš odvážné na to, než aby dokázaly přesvědčit grantové komise. V roce 1995 ji dokonce univerzita v Pensylvánii degradovala na nižší příčku akademického žebříčku, což hraničilo s urážkou. Ale někteří lidé dostali do vínku houževnatosti za dva, ne-li za tři. Katalin Karikó na své myšlence pracovala dál, a když nenacházela podporu v akademické sféře, zamířila do soukromého sektoru. Dnes se o ní mluví jako o možné kandidátce na Nobelovu cenu.

Základem, na kterém nová třída vakcín stojí, je takzvaná informační RNA, anglickou zkratkou mRNA. Jde o kousek dědičné informace, který říká buňkám, jaké mají vyrábět bílkoviny. Informační RNA se dá vyrábět i v laboratoři a podávat zvířatům (nebo lidem) injekčně; jejich těla pak začnou fungovat jako továrny na zamýšlený protein. Odtud není daleko k myšlence vytvořit RNA vakcínu, která přiměje tělo, ať začne vyrábět proteiny cizí – třeba charakteristické pro koronavirus, který způsobuje nemoc covid-19. Imunitní systém cizí proteiny zaznamená, spustí poplach a vybuduje si paměť stejně, jako by se setkal se skutečnou infekcí.

Výhodou takové metody je, že nestaví na přírodním patogenu, ale jen na jeho „otisku prstu“, kousku charakteristické bílkoviny. Otisk prstu, na rozdíl od pachatele, nemůže páchat zločiny. V případě koronaviru se používají jen výstupky, kterými se přichycuje na napadené buňky. Z nich se koronavirus zpátky poskládat nedá, stejně jako nemůžete ze syrových steaků poskládat živou krávu. Ale ochrannou imunitní reakci způsobí také.

Problém „zapalování cigarety plamenometem“ se nevyhnul ani RNA vakcínám. K jejich bezpečnému použití je potřeba zabránit extrémním reakcím. Tělo nesmí na jejich podání zareagovat příliš zuřivě, ale zároveň je nesmí ani ignorovat. To byla práce, nad kterou Katalin Karikó a její následovníci strávili téměř čtyřicet let. Ale dosáhli svého a první dvě RNA vakcíny určené pro lidi právě míří do finálních fází schvalovacího procesu – jedna od firmy Moderna a druhá od tandemu Pfizer/BioNTech. Nedá se pochybovat, že koronavirová pandemie tenhle proces značně urychlila, asi podobně, jako druhá světová válka urychlila studium jaderného štěpení.

Použití mRNA není úplně bez problémů. RNA je velmi citlivá na vnější vlivy, takže minimálně u jedné nové vakcíny se doporučuje ji skladovat při teplotě –70 stupňů Celsia. To není příliš velká překážka ve vyspělém světě – stačí použít suchý led, ale může se to ukázat jako značná komplikace ve světě rozvojovém.

Výhodou RNA vakcín je hlavně to, že se dají navrhnout velmi rychle, za pomoci počítače dokonce během pár dní. Odpadá celý zdlouhavý proces hledání a kultivace oslabeného viru, který někdy trvá leta a nemusí přinést výsledek. Zkonstruovaná RNA vakcína může být rovnou podrobena klinickým testům. Příprava RNA vakcíny se tako podobá spíš programování než klasické práci v biologické laboratoři.

Podle vzoru koronavirové vakcíny bychom se tak během relativně krátké doby mohli dočkat i vakcín jiných, dokonce snad i proti určitým druhům rakoviny. Právě imunitní léčba je totiž něco, co poslední dobou v onkologii prokázalo svoji hodnotu. Naše imunitní systémy, ony plamenomety s citlivou spouští, totiž dokážou zničit i těžkou, metastázující rakovinu – někdy, když se podaří je na ni úspěšně „navést“. A právě k tomu navedení na cíl by syntetická informační RNA mohla posloužit.

K tomu je ovšem potřeba, aby proticovidová vakcína slavila úspěch. Ve světě plném spikleneckých teorií je spousta lidí, kteří jen čekají na nějaké nesrovnalosti, aby mohli začít šířit teorie o plánovaném vyhlazení lidstva. Také v oblasti vakcinace platí – stejně jako jinde –, že první dojem nelze udělat dvakrát.