Univerzális vakcina bármely vírusváltozat ellen? Egy új tanulmány szerint ez lehetséges

Univerzális vakcina bármely vírusváltozat ellen? Egy új tanulmány szerint ez lehetséges

Időbélyeg: 22. április 2024. 4:28
Univerzális vakcina bármely vírusváltozat ellen? Egy új tanulmány szerint lehetséges a PlatoBlockchain adatintelligencia. Függőleges keresés. Ai.

A Covid-rombolótól az éves influenza elleni oltásig a legtöbben azon töprengünk: miért olyan sok, olyan gyakran?

Megvan az oka a vakcinák frissítésére. A vírusok gyorsan mutálódnak, ami segíthet nekik kiszabadulni a szervezet immunrendszeréből, így a korábban beoltott embereket fertőzésveszélynek teszik ki. Az AI modellezés segítségével a tudósok egyre inkább képesek voltak arra megjósolni, hogyan fognak fejlődni a vírusok. De gyorsan mutálódnak, és még mindig a felzárkózást játszunk.

Alternatív stratégia a ciklus megszakítása egy univerzális vakcinával, amely képes megtanítani a szervezetet a vírus felismerésére a mutáció ellenére. Egy ilyen vakcina felszámolhatja az új influenzatörzseket, még akkor is, ha a vírus szinte felismerhetetlen formákká alakult át. A stratégia végre hozhat a vakcina a HIV-fertőzöttek ellen, ami eddig köztudottan elkerülte évtizedes erőfeszítések.

Ebben a hónapban a UC California Riverside csapata Dr. Shou-Wei Ding vezetésével vakcinát tervezett amely felszabadította a szervezet immunrendszerének egy meglepő összetevőjét a behatoló vírusok ellen.

A fertőzések kivédésére működőképes immunsejtek nélküli bébi egereknél a vakcina egy halálos vírus halálos dózisai ellen védekezett. A védelem az első lövést követően legalább 90 napig tartott.

A stratégia egy ellentmondásos elméletre támaszkodik. A legtöbb növény és gomba veleszületett védelmet nyújt a vírusokkal szemben, amelyek feldarabolják genetikai anyagukat. Az RNS-interferenciának (RNAi) nevezett tudósok régóta vitatják, hogy létezik-e ugyanez a mechanizmus emlősökben – beleértve az embereket is.

„Ez egy hihetetlen rendszer, mert bármilyen vírushoz adaptálható” – Dr. Olivier Voinnet, a Svájci Szövetségi Technológiai Intézet munkatársa, aki Dinggel együtt támogatta az elméletet. mondta Természet késő 2013.

Rejtett RNS-univerzum

Az RNS-molekulák általában a gének fehérjékké történő transzlációjához kapcsolódnak.

De nem csak biológiai hírnökök. A kis RNS-molekulák széles skálája járja a sejtjeinket. Egyes fehérjekomponenseket a DNS transzlációja során a sejten keresztül szállítják. Mások megváltoztatják a DNS expresszióját, és akár az öröklődés módszereként is működhetnek.

De az immunitás alapvető elemei a kis interferáló RNS-molekulák vagy siRNS-ek. A növényekben és a gerinctelenekben ezek a molekulák ádáz védelmezők a vírustámadásokkal szemben. A replikációhoz a vírusoknak el kell téríteniük a gazdasejt gépezetét, hogy lemásolják genetikai anyagukat – gyakran az RNS-t. A behatolt sejtek felismerik az idegen genetikai anyagot, és automatikusan támadást indítanak.

Az RNS-interferenciának nevezett támadás során a sejt apró darabokra – siRNS-re – aprítja a behatoló vírus RNS-genomját. A sejt ezután ezeket a vírusos siRNS-molekulákat szórja a szervezetbe, hogy figyelmeztesse az immunrendszert. A molekulák közvetlenül megragadják a behatoló vírus genomját, megakadályozva annak replikációját.

Íme a kicker: Az antitesteken alapuló vakcinák általában a vírus egy vagy két helyét célozzák meg, így sebezhetővé teszik őket a mutációval szemben, ha ezek a helyek megváltoztatják a felépítésüket. Az RNS-interferencia több ezer siRNS-molekulát generál, amelyek lefedik a teljes genomot – még ha a vírus egy része mutálódik is, a többi továbbra is érzékeny a támadásra.

Ez az erős védelmi rendszer a vakcinák új generációját indíthatja el. Csak egy probléma van. Míg növényeknél és legyeknél megfigyelték, az emlősöknél már igen nagyon ellentmondásos.

"Úgy gondoljuk, hogy az RNAi több száz millió éve vírusellenes" - mondta Ding mondta Természet 2013-ban. „Mi, emlősök miért dobnánk el egy ilyen hatékony védekezést?”

Természetes születésű vírusölők

A 2013-es tanulmányban in Tudomány, Ding és munkatársai azt javasolták, hogy az emlősöknek is van vírusellenes siRNS-mechanizmusa – ezt egyszerűen elnyomja a legtöbb vírus által hordozott gén. A B2-nek nevezett gén „fékként” működik, és elfojtja a gazdasejtek RNS-interferenciájára adott válaszát azáltal, hogy megsemmisíti az siRNS-részletek előállítására való képességüket.

Ha megszabadulunk a B2-től, akkor az RNS-interferenciát vissza kell indítani. Az elmélet bizonyítására, a csapat genetikailag módosított egy működő B2 gén nélküli vírust, és megpróbálta megfertőzni a hörcsögsejteket és az immunhiányos egereket. Nodamura vírusnak hívják, a vadon élő szúnyogok terjesztik, és gyakran halálos.

De B2 nélkül még a vírus halálos adagja is elvesztette fertőző erejét. A bébi egerek gyorsan hatalmas adag siRNS-molekulát generáltak, hogy kitisztítsák a betolakodókat. Ennek eredményeként a fertőzés soha nem terjedt el, és a lények – még akkor is, ha már immunhiányosak voltak – túlélték.

„Őszintén hiszem, hogy az RNSi-válasz legalább néhány olyan vírus esetében releváns, amelyek megfertőzik az emlősöket” mondott Ding annak idején.

New-Age vakcinák

Sok vakcina egy vírus halott vagy élő, de módosított változatát tartalmazza az immunrendszer képzésére. Amikor ismét szembesül a vírussal, a szervezet T-sejteket termel, hogy elpusztítsa a célpontot, B-sejteket, amelyek antitesteket pumpálnak ki, és más immun-memóriasejteket, hogy figyelmeztessék a jövőbeli támadásokat. De hatásuk nem mindig tart, különösen, ha egy vírus mutálódik.

A T- és B-sejtek összegyűjtése helyett a szervezet siRNS-válaszának kiváltása egy másik típusú immunvédelmet kínál. Ez megtehető a B2 gén törlésével élő vírusokból. Ezek a vírusok új típusú vakcinává alakíthatók, amelynek kifejlesztésén a csapat az RNS-interferenciára támaszkodik a betolakodók kivédésére. A vakcina által kiváltott siRNS-molekulák áradata elméletileg némi védelmet is nyújtana a jövőbeni fertőzésekkel szemben.

„Ha olyan mutáns vírust készítünk, amely nem képes az RNSi-nket [RNS-interferenciát] elnyomó fehérjét termelni, akkor gyengíthetjük a vírust. Bizonyos szintig képes replikálódni, de aztán elveszíti a csatát a gazdaszervezet RNSi-válaszával szemben” – mondta Ding mondott sajtóközleményben a legutóbbi tanulmányról. „Egy ilyen módon legyengített vírus vakcinaként használható RNSi immunrendszerünk erősítésére.”

In a tanulmány, csapata megpróbálta a Nodamura vírus elleni stratégiát a B2 gén eltávolításával.

A csapat csecsemő és felnőtt egereket oltott be, mindkettő genetikailag legyengült, mivel nem tudták megerősíteni a T-sejteket vagy a B-sejteket. Mindössze két nap alatt az egyetlen lövés teljesen megvédte az egereket a halálos vírusadag ellen, és a hatás több mint három hónapig tartott.

A vírusok a legveszélyesebbek a sérülékeny populációkra – csecsemőkre, idősekre és immunhiányos egyénekre. Gyengült immunrendszerük miatt a jelenlegi vakcinák nem mindig olyan hatékonyak. Az siRNS kiváltása életmentő alternatív stratégia lehet.

Bár egereknél működik, az még kiderül, hogy az emberek is hasonlóan reagálnak-e. De sok mindenre van még mit várni. A B2 „fék” fehérjét számos más gyakori vírusban is megtalálták, beleértve a dengue-lázat, az influenzát és a lázat, kiütéseket és hólyagokat okozó vírusok családját.

A csapat már dolgozik egy új influenza elleni vakcinán, amelyben élő vírusokat használnak B2 fehérje nélkül. Ha sikeres, az oltóanyag orrsprayként is elkészíthető – felejtsd el a tűszúrást. És ha az siRNS-elméletük megállja a helyét, egy ilyen vakcina még akkor is kivédheti a vírust, amikor az új törzsekké mutálódik. A játékkönyv adaptálható az új Covid-változatok, az RSV vagy bármi másra is, amit a természet ránk vet.

Ez az oltási stratégia „széles körben alkalmazható tetszőleges számú vírusra, széles körben hatékony a vírus bármely változata ellen, és biztonságos az emberek széles köre számára” – a tanulmány szerzője, Dr. Rong Hai. mondott a sajtóközleményben. "Ez lehet az univerzális vakcina, amit kerestünk."

Kép: Diana Polekhina / Unsplash

Időbélyeg:

Még több Singularity Hub