Καθώς ο ιός που προκαλεί το COVID-19 εξελίσσεται και εξαπλώνεται, επιστήμονες και κλινικοί γιατροί συνεχίζουν να αναπτύσσουν καινοτόμους τρόπους για την καταπολέμηση του SARS-CoV-2 σχεδιάζοντας εμβόλια και θεραπευτικά μέσα. Σε πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Επιστήμη, οι ερευνητές παρουσιάζουν ένα εμβόλιο που, σε ζώα, προστατεύει από μια ποικιλία β-κορωνοϊών – μια οικογένεια ιών που περιλαμβάνει αυτούς που προκαλούν τις πανδημίες SARS, MERS και COVID-19.
Επικεφαλής της μελέτης ήταν ο α Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια ερευνητική ομάδα υπό τη διεύθυνση Πάμελα Μπιόρκμαν. Ο Bjorkman λέει ότι ο σχεδιασμός ενός εμβολίου με ευρεία προστασία έναντι πολλών ιών είναι σημαντικός, λαμβάνοντας υπόψη ότι αρκετοί ιοί που μοιάζουν με SARS έχουν εμφανιστεί τις τελευταίες δύο δεκαετίες.
«Δεν μπορούμε να προβλέψουμε ποιος ιός ή ιοί από τον τεράστιο αριθμό των ζώων θα εξελιχθεί στο μέλλον για να μολύνει ανθρώπους για να προκαλέσει άλλη επιδημία ή πανδημία», λέει ο Bjorkman σε δελτίο τύπου του Caltech. «Αυτό που προσπαθούμε να κάνουμε είναι να φτιάξουμε ένα εμβόλιο «όλα σε ένα» προστατευτικό έναντι των βήτα κορωνοϊών που μοιάζουν με το SARS, ανεξάρτητα από το ποιοι ζωικοί ιοί μπορεί να εξελιχθούν για να επιτρέψουν τη μόλυνση και την εξάπλωση του ανθρώπου. Αυτό το είδος εμβολίου θα προστατεύει επίσης από τις τρέχουσες και μελλοντικές παραλλαγές του SARS-CoV-2 χωρίς την ανάγκη ενημέρωσης.»
Το εμβόλιο μωσαϊκού παρέχει ευρεία προστασία
Η ομάδα του Bjorkman σχεδίασε ένα εμβόλιο νανοσωματιδίων που αποτελείται από θραύσματα πρωτεΐνης ακίδας από οκτώ βήτα κορονοϊούς που μοιάζουν με SARS, χρησιμοποιώντας τεχνολογία εμβολίων που αναπτύχθηκε αρχικά από συνεργάτες στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης. Θεωρητικά, όταν ένα ανοσοποιητικό σύστημα εκτίθεται σε θραύσματα πρωτεΐνης ακίδας που συνδέονται με αυτό το λεγόμενο εμβόλιο νανοσωματιδίων «μωσαϊκού», θα παράγει ένα ευρύ φάσμα αντισωμάτων που ανταποκρίνονται σε όλους τους ιούς που αντιπροσωπεύονται στο εμβόλιο.
Οι ερευνητές διεξήγαγαν πειράματα σε ποντίκια γενετικά τροποποιημένα για να εκφράζουν τον ανθρώπινο υποδοχέα ACE2, ο οποίος χρησιμοποιείται από τον SARS-CoV-2 και τους σχετικούς ιούς για να εισέλθει στα κύτταρα κατά τη μόλυνση. Διαπίστωσαν ότι τα ζώα που εμβολιάστηκαν με το εμβόλιο νανοσωματιδίων μωσαϊκού παρήγαγαν αντισώματα σε όλους τους ιούς με θραύσματα στο εμβόλιο.
Τα ποντίκια που έλαβαν εμβόλιο που περιείχε ένα νανοσωματίδιο χωρίς θραύσματα πρωτεΐνης ακίδας δεν επέζησαν από μόλυνση από SARS-CoV-2 ή SARS-CoV (που προκάλεσε την αρχική πανδημία SARS στις αρχές της δεκαετίας του 2000). Όσοι εμβολιάστηκαν με ένα νανοσωματίδιο επικαλυμμένο μόνο σε θραύσματα πρωτεΐνης ακίδας SARS-CoV-2 επέζησαν μόνο από την έκθεση στον SARS-CoV-2. Τα ποντίκια που εμβολιάστηκαν με το νανοσωματίδιο μωσαϊκού, ωστόσο, όχι μόνο επέζησαν από την έκθεση στον SARS-CoV-2, αλλά προστατεύτηκαν και από τον SARS-CoV, ο οποίος δεν ήταν ένας από τους οκτώ betacoronavirus που ενσωματώθηκαν στο εμβόλιο.
Οι ερευνητές διεξήγαγαν παρόμοια πειράματα σε πρωτεύοντα πλην του ανθρώπου χρησιμοποιώντας το εμβόλιο νανοσωματιδίων μωσαϊκού. Και πάλι, τα ζώα επέζησαν από την έκθεση στον SARS-CoV-2 ή στον SARS-CoV και εμφάνισαν ελάχιστη έως καθόλου ανιχνεύσιμη μόλυνση.
Το εμβόλιο που βασίζεται σε νανοσωματίδια προσφέρει νέα προσέγγιση στην ανοσία του COVID-19
Συνεργασία με συνεργάτες στο Κέντρου Ερευνών Καρκίνου Fred Hutchinson, η ομάδα του Bjorkman διαπίστωσε ότι τα αντισώματα που αναπτύχθηκαν από μη ανθρώπινα πρωτεύοντα όταν εμβολιάστηκαν ήταν σε απόκριση στα πιο κοινά στοιχεία των τομέων σύνδεσης υποδοχέα, όπως οι πρωτεΐνες ακίδας. Αυτό το αποτέλεσμα, λένε οι ερευνητές, υποδηλώνει ότι το εμβόλιο μωσαϊκού θα μπορούσε να είναι αποτελεσματικό κατά των νέων παραλλαγών του SARS-CoV-2 ή των ζωικών βήτα κορωνοϊών που μοιάζουν με SARS.
«Τα ζώα που εμβολιάστηκαν με τα νανοσωματίδια [μωσαϊκού] προκάλεσαν αντισώματα που αναγνώρισαν σχεδόν κάθε στέλεχος betacoronavirus που μοιάζει με SARS που αξιολογήσαμε», λέει ο πρώτος συγγραφέας. Αλεξάντερ Κοέν σε δήλωση τύπου. «Μερικοί από αυτούς τους ιούς θα μπορούσαν να σχετίζονται με το στέλεχος που προκαλεί το επόμενο ξέσπασμα του betacoronavirus που μοιάζει με SARS, οπότε αυτό που πραγματικά θέλουμε είναι κάτι που στοχεύει ολόκληρη αυτή την ομάδα ιών. Πιστεύουμε ότι το έχουμε».
Επόμενο: κλινικές δοκιμές
Με την αποτελεσματικότητα του εμβολίου νανοσωματιδίων μωσαϊκού να επιβεβαιώνεται τόσο σε εργαστηριακές όσο και σε μελέτες σε ζώα, η Bjorkman και οι συνεργάτες της ετοιμάζουν τώρα μια κλινική δοκιμή Φάσης 1 για την αξιολόγηση του εμβολίου σε ανθρώπους. Στη δοκιμή θα εγγραφούν άτομα που έχουν εμβολιαστεί ή/και έχουν μολυνθεί προηγουμένως με SARS-CoV-2. Τα πειράματα με μοντέλα σε ζώα θα εκτελούνται παράλληλα με μελέτες σε ανθρώπους για τη σύγκριση των ανοσολογικών αποκρίσεων σε ζώα που είχαν προηγουμένως εμβολιαστεί με τρέχον εμβόλιο COVID-19 με ανταποκρίσεις σε ζώα που δεν έχουν εκτεθεί στον ιό ή δεν έχουν λάβει εμβόλιο.
