Dvanáct mladých amerických vojenských lékařů se podrobilo drastické zkoušce. K levému předloktí si připevnili plastikový kelímek, v kterém písklavě bzučela smečka hladových komárů. Komárům umělohmotné vězení příliš nevadilo. Přednostní zájem jevili o měkkou pokožku, pod kterou tušili cévy s kolující krví. 
Psal se rok 1987 a všichni komáři byli nakažení původcem malárie – cizopasným prvokem zimničkou. Šestice dobrovolníků si mohla být celkem jistá, že se touto chorobou nakazí. Vyhlídky druhé šestice nebyla tak jednoznačné. Před rokem si píchli experimentální vakcínu FSV-1, kterou sami vyvíjeli. Teď se mělo ukázat, nakolik očkovací látka chrání před jednou z nejrozšířenějších infekčních chorob světa.
První zachráněný díky vakcíně
Jedenáct vojáků onemocnělo. I když rychle dostali léky, prodělali celou sérii malarických záchvatů. Zimnici střídaly vysoké horečky. Úporné bolesti hlavy a naprosté vyčerpání proměnily mladé muže na vrcholu sil v pouhé trosky.
„Tak zle mi nikdy v životě nebylo,“ konstatoval jeden z dobrovolníků. „Získal jsem k té chorobě opravdový respekt.“
Dvanáctý dobrovolník Daniel Gordon jako jediný chorobě odolal. Byl jedním z šesti očkovaných a stal se prvním člověkem na světě, kterého očkování klasickou vakcínou ochránilo před malárií.
Očkovací látka FSV-1 byla jednou z prvních vlaštovek ve vývoji vakcín proti malárii. Po dvaceti letech intenzivního vývoje se zdá, že vývoj došel na práh praktického využití.
Nová generace vakcíny
Poslední z dlouhé řady nástupců vakcíny FSV-1, nazvaný RTS,S, by měl být podroben třetí fázi zkoušek, při které je prováděno očkování na vybrané populaci v terénních podmínkách. Pokud vše dobře dopadne, mohla by být vakcína schválena pro běžné použití nejspíše v roce 2011. Farmaceutický gigant GlaxoSmithKline odhaduje, že se náklady na vývoj vakcíny do té doby vyšplhají nad 500 milionů dolarů. Bosové firmy jsou přesvědčeni, že se jim investice vrátí. Některé země už dnes dávají pomalu stranou prostředky na budoucí nákup vakcíny pro všechny potřebné. Ani pak nebude vyhráno. Jestliže vakcína FSV-1 chránila zhruba každého šestého očkovaného, pak očkovací látka RTS,S se může pochlubit zhruba dvojnásobnou účinností – před nemocí uchrání jednoho ze tří očkovaných a každému druhému výrazně zmírní průběh onemocnění. Může se to zdát málo. Přesto by byli lékaři i za takovou vakcínu vděční. Ročně umírá na malárii na světě asi milion lidí, z toho drtivá většina malých dětí. Těm by nabídlo i zmírnění choroby podstatně větší šanci na přežití.
Na malárii s „prázdným“ virem
Výzkum a vývoj vakcíny proti malárii byl dlouho považován za strategickou záležitost, a pod palcem jej proto mívala armáda. Generálům bylo jasné, že i dokonale vycvičená a vyzbrojená armáda může být v tropech rychle a na hlavu poražena mikroskopickým prvokem zimničkou. Voják sužovaný malarickými záchvaty žádnou bitvu nevyhraje.
Ve Spojených státech byla mohutným impulzem pro výzkum očkovací látky proti malárii vietnamská válka. První slibné výsledky přinesl výzkum vědců z New York University, kteří zjistili, že ozářené zimničky nedokážou v těle hostitele vyvolat onemocnění, ale nabudí jeho imunitní systém tak, že následně odolá i ničím neoslabeným prvokům. Přesto nebyl problém s vakcínou proti malárii vyřešen. Příprava ozařovaných zimniček byla neuvěřitelně komplikovaná. Vědci museli založit chov komárů, krmit je lidskou krví a nakazit je zimničkami. Výroba takové vakcíny pro miliony lidí představovala neřešitelný úkol.
Vědci museli hledat alternativní řešení. Vrátili se k ozářeným zimničkám a zjišťovali, která molekula z jejich buňky dráždí imunitní systém a vyvolává tvorbu účinných protilátek. Nakonec se pátrání zúžilo na bílkovinu označovanou jako CSP. Právě ta stala základem vakcíny FSV-1. Tato očkovací látka znamenala první vyhranou bitvu, ale bylo zřejmé, že konečné vítězství ve válce s malárií nepřináší.
Jak probudit bílé krvinky?
Vědci pokračovali dál ve vývoji a zkoušeli vakcínu FSV-1 vylepšit. Inspirovali se pokrokem ve vývoji vakcín proti žloutence typu B. Vakcína Engerix-B se vyrábí pomocí kvasinek, které genetici upraví tak, aby produkovaly obalovou bílkovinu viru žloutenky. Kvasinky produkují bílkovinu ve velkém množství a ta se sama formuje do útvarů podobných kompletnímu viru. Tento „prázdný“ virus bez vlastní dědičné informace a dalších životně nezbytných bílkovin dráždí imunitní systém podobně jako plnohodnotný virus žloutenky. Pokud je „prázdný“ virus použit jako vakcína, vyvolá mnohem vyšší produkci protilátek než jednotlivé molekuly jeho obalového proteinu.
Vědci se pokusili vytvořit „prázdný“ žloutenkový vir a zabudovat do jeho stěny základní komponentu vakcíny FSV-1 – protein CSP. Ten by pak mohl nabudit proti původcům malárie nejen bílé krvinky vyrábějící protilátky, ale i buňky imunitního systému schopné zabíjet zimničky. Postup vypadal na papíře přímo dokonale. V praxi měl jednu velkou vadu. Když vědci spojili obalový protein viru žloutenky B s proteinem CSP zimniček, ztratil výsledný bílkovinný hybrid schopnost vytvářet „prázdné“ virové částice. Teprve další mravenčí prací v laboratořích se povedlo zmodifikovat hybridní protein natolik, že se začal sám skládat do „prázdného“ viru a přitom si udržel schopnost vyvolat potřebné reakce imunitního systému. Tak se zrodila vakcína RTS,S.
Malá špinavá záhada
Výrobou základní komponenty, v tomto případě „prázdného viru“ s přimíchaným proteinem CSP, není účinná očkovací látka zdaleka hotová. Po podání sice vyvolává odpověď imunitního systému, ale ta je slabá a před malárií by nikoho neuchránila. Účinky vakcíny je třeba mnohonásobně zesílit. K tomu se využívají příměsi označované jako adjuvans.
Adjuvans patří k „malým špinavým záhadám“ imunologie. Je to velice nesourodá skupina látek, které pomáhají vakcíně rozdráždit imunitní systém. Někdy se jako adjuvans používají anorganické látky, například hydroxid hlinitý, jindy poslouží ke stejnému účelu mnohem komplikovanější koktejl organických molekul, získaný například ze stěn bakteriálních buněk. Způsob, jakým adjuvans napomáhají k žádoucí reakci imunitního systému, není úplně jasný, a proto je těžké předvídat, jaké adjuvans se v kombinaci s konkrétní vakcínou nejlépe osvědčí.
To se potvrdilo i při zkouškách vakcíny RTS,S. Některá adjuvans z ní dělala neúčinnou břečku. Naštěstí vědci našli i taková adjuvans, která splnila roli „posilovačů“ a účinnost vakcíny výrazně zvýšila.
První vyhrání z kapsy vyhání
K těm nejnadějnějším patřila olejová emulze, obsahující monofosforyl lipid A a extrakt z kůry chilského stromu mýdlokoru tupolistého (Quillaja saponaria). Vědci obě adjuvans zkombinovali do přípravku, pro který se začalo používat označení AS02.Už při prvních testech s ním dosáhli výsledků, o jakých se jím nesnilo. Vakcína bez adjuvans neochrání nikoho. Pokud je kombinována s běžnými adjuvans, vyšplhá se její účinnost na 25 %. Při pokusech s adjuvans AS02 chránila sedm z osmi očkovaných osob.
Bohužel i tady platilo úsloví, že první vyhrání z kapsy vyhání. Ochrana vakcínou RTS,S, doplněnou o adjuvans AS02, neměla dlouhého trvání. Po půl roce byli očkovaní dobrovolníci podrobeni druhému testu. Nechali se znovu poštípat infikovanými komáry. Malárii neodolal jen každý pátý. Imunitní systém ostatních už polevil v „podráždění“ proti původcům malárie natolik, že jejich invazi nezvládl.
U dětí účinkuje
I krátkodobě navozená imunita proti malárii ale může mít pro obyvatele tropů velký význam. Proto byly provedeny první terénní zkoušky. V Gambii, promořené malárií, bylo očkováno 250 dospělých mužů a ti pak byli sledováni lékaři po dobu patnáct týdnů. Výsledky byly rozpačité. Zhruba dvě třetiny očkovaných mužů vykazovalo příznaky nákazy malárií. Mezi dobrovolníky, kteří byli pro kontrolu očkováni vakcínou proti vzteklině, byl výskyt malárie jen o málo vyšší. Teprve detailnější pohled odhalil, že vakcína funguje, ale její účinek je jen krátkodobý. Prvních sedm týdnů po podání vakcíny RTS,S vzdorovali dobrovolníci malárii se sedmdesátiprocentní účinností. V posledních šesti týdnech testu ale „dohonili, co zameškali“, když jejich schopnost vzdorovat malárii klesla na nulu. Příznivý efekt vakcíny však byl patrný i v tomto období. Pro očkované dobrovolníky byl v případě nákazy typický mnohem mírnější průběh onemocnění. U dospělých lidí to nepřináší zásadní efekt. U dětí, které jsou silnými malarickými záchvaty bezprostředně ohroženy na životě, ale může mírnější průběh onemocnění znamenat rozdíl mezi přežitím a úmrtím. Dětská úmrtnost na malárii dosahuje v Africe 75 %.
Klíčový projekt v Mozambiku
Bylo jasné, že musí proběhnout velice náročné testy, při kterých bude účinnost vakcíny odzkoušena na dětech. To už přesahovalo možnosti i takového farmaceutického giganta, jakým je GlaxoSmithKline. Naštěstí dostal projekt vydatnou finanční injekci ze soukromých nadací a mohl pokračovat. Klíčový projekt Malaria 026 proběhl v Mozambiku, kde bylo vakcínou RTS,S doplněnou o adjuvans AS02 očkováno celkem dva tisíce dětí ve věku od jednoho do pěti let. Výsledek nezklamal očekávání. Výskyt malárie byl u očkovaných dětí o 37 % nižší. Za možná ještě důležitější považují vědci skutečnost, že výskyt těžkých případů malárie klesl u očkovaných dětí o dvě třetiny. Další, o něco menší test prokázal, že vakcína je bezpečná i pro děti staré pouhých 10 týdnů. Kojenci jsou očkovací látkou chráněni na další tři měsíce s účinností 65 % a šest měsíc po očkování vzdorují nákaze s 35% účinností. Jako „bonus“ zajišťuje vakcína RTS,S spolehlivou imunitu proti žloutence typu B.
Vakcína – jen jeden pilíř obrany
Vyrobit špetku vakcíny v laboratorních podmínkách velkorysou taktikou „ať to stojí, co to stojí“ není jednoduché. K ekonomicky únosné velkovýrobě perfektní vakcíny je od takového „úspěchu ve zkumavce“ ještě hodně daleko. V současnosti má firma GlaxoSmithKline vybudovaný zkušební provoz s bioreaktory o objemu 1600 litrů a v nich ladí výrobu očkovací látky RTS,S. Plánovaná výrobní kapacita by se měla po dokonalém zaběhnutí vyšplhat na desítky milionů dávek ročně. V současné době stačí výroba na 16 000 dětských dávek, potřebných pro konečné ověření vakcíny v sedmi afrických zemích. Finální fáze zkoušek očkovací látky bude organizováno z deseti různých středisek a bude stát sto milionů dolarů.
Nabízí se otázka, zda má cenu investovat tak velké prostředky a úsilí do očkovací kampaně vakcínou, která má jen omezenou účinnost a která navíc ještě velmi rychle klesá s časem. Odborníci na tropickou medicínu jsou však přesvědčeni, že vakcína s parametry RTS,S je lepší než nic.
Šance na obranu
Také další prostředky, jimiž se obyvatelé tropů chrání před malárií, mají ke stoprocentní účinnosti daleko. Například moskytiéry napuštěné insekticidem skýtají určitou ochranu proti komárům přenášejícím nákazu, ale infekci ve všech případech zabránit nemohou. Slabší nákaza očkovaných dětí se může nakonec projevit i pozitivně, protože jejich imunitní systém bude konfrontován s méně početnou armádou parazitů a bude mít lepší šanci vybudovat si účinnější obranu proti budoucím infekcím. Tyto děti v budoucnu zřejmě ještě několikrát onemocní malárií, ale choroba u nich nebude mít tak těžký průběh. Jejich šance na přežití by mohly významně stoupnout.
1500 zachráněných denně
Vakcína nebude navíc jedinou zbraní v boji proti malárii. Zařadí se do fronty preventivních opatření, jako postřiky lokalit, jež jsou semeništěm komárů, používání moskytiér nasycených insekticidy a v neposlední řadě i užívání léků proti malárii. Vakcína nemusí mít stoprocentní a doživotní účinnost, aby v kombinaci s ostatními prostředky zachránila miliony životů.
Vědci už pracují na zdokonalení vakcíny. V první etapě by měla účinnost vakcíny stoupnout na 50 % a její účinek by měl přetrvat jeden rok. Potenciál takové očkovací látky je záchrana 1000 až 1500 lidských životů denně. Do roku 2025 by měla být k dispozici vakcína s 80% účinností, jež by zajistila očkovaným lidem nejméně čtyři roky imunity.
Vakcína RTS,S není zdaleka jedinou vyvíjenou očkovací látkou proti malárii. V imunologických laboratořích je v různých fázích vývoje a ověřování přinejmenším tucet dalších. Žádná však zatím nedospěla v ověřování tak daleko jako RTS,S. Někteří lékaři jsou přesvědčeni, že významného pokroku lze dosáhnout pouhou kombinací několika testovaných vakcín. Na tom však není jednoduché se dohodnout, protože na vývoji většiny očkovacích látek se podílejí soukromé společnosti a ty sledují vlastní zájmy. Přesto několik vývojových týmů vzájemně spolupracuje a lze předpokládat, že mohou nakonec dát na trh kombinované vakcíny.
Nepřijde nežádoucí efekt?
Nikdo neví, jak zkoušky vakcíny RTS,S nakonec dopadnou. Namístě je mírný optimismus, a proto začínají zdravotníci pomalu, ale jistě řešit otázky, které by nastolila možnost plošného očkování touto vakcínou. Kolik bude stát jedna dávka? Výrobce si na ní kapsu dvakrát nenamastí. Potřebuje však, aby se mu vrátily vynaložené investice. Cena vakcíny se proto bude odvíjet i od poptávky. Čím větší množství vakcíny se spotřebuje, tím lacinější může být jedna dávka. Ekonomická návrat prostředků investovaných do vývoje je důležitá i proto, aby mohl pokračovat výzkum na zdokonalení vakcíny.
Někteří epidemiologové mají obavy z psychologických dopadů budoucích očkovacích kampaní. Dnes se snaží africké matky chránit děti před nákazou malárií, protože vědí, jak osudové by mohlo onemocnění být. Nevzbudí v nich očkování falešný pocit bezpečí? Nepropadnou iluzi, že vakcína děti spolehlivě ochrání a úzkostlivá péče už není nutná? Při nízké účinnosti a jejím časovém omezení by mohla očkovací kampaň přinést nežádoucí efekt v podobě nárůstu případů nákazy malárií. Většina odborníků se toho ale neobává. Povědomí o tom, že žádný ze stávajících prostředků boje proti malárii není stoprocentní, výrazně stouplo a matky vědí, že jejich děti ochrání jen kombinace všech dostupných prostředků.
Malárie může poškodit i mozek
Malárie je choroba vyvolaná cizopasnými prvoky zimničkami. Sužuje obyvatele tropů a subtropů na celém světě. Člověk se může nakazit čtyřmi druhy zimniček. Nejčastější je nákaza druhy Plasmodium falciparum a Plasmodium vivax. Nákaza druhy Plasmodium ovale a Plasmodium malariae jsou vzácnější. Někdy můžou být na člověka přeneseny i zimničky opic, např. Plasmodium knowlesi. Zimničky přenášejí na člověka komáři rodu Anopheles.
Příznakem malárie je slabost, nevolnost, bolest kloubů, zvracení, třes. Závažná je anémie (chudokrevnost) vyvolaná rozpadem červených krvinek Ty jsou ničeny zimničkami, které v nich prodělávají část svého vývoje. V důsledku rozpadu krvinek se objevuje krevní barvivo hemoglobin v moči. Typickým příznakem jsou opakované záchvaty zimnice střídané vysokými horečkami. Četnost záchvatů závisí na druhu zimničky, kterým se člověk nakazil. Závažnou komplikací malárie je výrazný vzestup vnitrolebního tlaku, při kterém může být těžce poškozen mozek.
Objev cizopasného prvoka
Malárie sužuje člověka nejméně 50 000 roků a zřejmě je stará jako lidstvo samo, protože velmi podobnými parazity jsou nakaženi i šimpanzi.
Jméno malárie pochází ze středověké italštiny, kde „mala aria“ znamenalo „špatný vzduch“. Název vznikl na základě představy, že chorobu vyvolává zkažený vzduch z bažin. Dalším názvem pro malárii byla „bahenní horečka“.
Původce malárie – cizopasného prvoka zimničku – objevil jako první v roce 1880 francouzský vojenský lékař Charles Louis Alphonse Laveran v krvi pacientů vojenské nemocnice v Alžíru. Jako první popsali prvoka zimničku italští badatelé Angelo Celli a Ettore Marchiafava. Přenos zimniček komáry Anopheles prokázal jako první britský lékař Ronald Ross během služby v indické Kalkatě. Ross dostal ze svůj objev Nobelovu cenu v roce 1902. Laveran se jí dočkal v roce 1907.
První účinný lék
Jedním z prvních skutečně účinných léků proti malárii byla kůra peruánského stromu chinovníku (Cinchona), obsahující alkaloid chinin. V Jižní Americe poznali účinky kůry chinovníku jezuité a ti ji přivezli kolem roku 1640 do Evropy, kde se jako lék velmi rychle rozšířila. Účinná látka zůstávala dlouho velkou neznámou. Teprve v roce 1820 izolovali chinin z kůry chinovníku francouzští chemici Pierre Joseph Pelletier a Joseph Bienaimé Caventou.
Malárií proti syfilis
Počátkem 20. století vstoupila zimnička jako původce malárie do služby lékařské vědy. Léčila se s ní syfilida. Před objevem účinných léků, jako byl salvarsan, a objevem moderních antibiotik znamenala nákaza syfilidou jistou smrt. Rakouský lékař Julius Wagner-Jauregg vyvinul léčbu syfilidy, při které byl původce této pohlavní choroby zničen v těle pacienta vysokými teplotami během malarických záchvatů. Bylo to vyhánění čerta ďáblem, ale Wagner-Jauregg vsázel na chinin jako prostředek, který mu dovolí udržet malárii pod kontrolou. Horečky měly stoupat jen natolik, aby zabily bakterii vyvolávající syfilis. Nesměly se přehoupnout přes kritické hodnoty, kdy byl v ohrožení život pacienta. Přesto někteří pacienti doktora Wagnera-Jauregga léčbu nepřežili.
Milion mrtvých ročně
Malárií jsou ohroženy dvě miliardy lidí. Přesná čísla nikdo nezná, nicméně Světová zdravotnická organizace odhaduje, že ročně onemocní malárií 250 milionů lidí, z nichž jeden milion zemře. V drtivé většině jsou to malé děti. Další rizikovou skupinu, jež je při nákaze malárií vážně ohrožena, představují těhotné ženy. V současné době se počty nakažených lidí stále zvyšují. Pokud by se nepodařilo tento děsivý trend zastavit, může se počet obětí malárie během pouhých dvaceti let zdvojnásobit.
