W miarę ewolucji i rozprzestrzeniania się wirusa wywołującego COVID-19 naukowcy i klinicyści w dalszym ciągu opracowują innowacyjne sposoby zwalczania SARS-CoV-2 poprzez projektowanie szczepionek i leków. W niedawnym badaniu opublikowanym w naukanaukowcy przedstawiają szczepionkę, która u zwierząt chroni przed różnymi betakoronawirusami – rodziną wirusów obejmującą te wywołujące pandemie SARS, MERS i COVID-19.
Badanie prowadził A California Institute of Technology zespół badawczy kierowany przez Pamela Björkman. Bjorkman twierdzi, że zaprojektowanie szczepionki zapewniającej szeroką ochronę przed kilkoma wirusami jest ważne, biorąc pod uwagę, że w ciągu ostatnich dwudziestu lat pojawiło się kilka wirusów podobnych do SARS.
„Nie możemy przewidzieć, który wirus lub wirusy spośród ogromnej liczby zwierząt wyewoluują w przyszłości, aby zarazić ludzi i wywołać kolejną epidemię lub pandemię” – mówi Bjorkman w komunikacie prasowym Caltech. „Próbujemy stworzyć uniwersalną szczepionkę chroniącą przed betakoronawirusami podobnymi do SARS, niezależnie od tego, które wirusy zwierzęce mogą ewoluować, umożliwiając infekcję i rozprzestrzenianie się ludzi. Ten rodzaj szczepionki chroniłby również przed obecnymi i przyszłymi wariantami SARS-CoV-2 bez konieczności aktualizacji.”
Szczepionka mozaikowa zapewnia szeroką ochronę
Zespół Bjorkmana zaprojektował szczepionkę nanocząstkową składającą się z fragmentów białka kolczastego z ośmiu betakoronawirusów podobnych do SARS, wykorzystując technologię szczepionki opracowaną początkowo przez współpracowników w University of Oxford. Teoretycznie, gdy układ odpornościowy zostanie wystawiony na działanie fragmentów białka kolczastego dołączonych do tak zwanej „mozaicznej” szczepionki nanocząstkowej, wytworzy szerokie spektrum przeciwciał, które odpowiadają na wszystkie wirusy zawarte w szczepionce.
Naukowcy przeprowadzili eksperymenty na myszach zmodyfikowanych genetycznie pod kątem ekspresji ludzkiego receptora ACE2, który jest wykorzystywany przez SARS-CoV-2 i pokrewne wirusy do wnikania do komórek po zakażeniu. Odkryli, że zwierzęta zaszczepione szczepionką z nanocząsteczkami mozaikowymi wytworzyły przeciwciała przeciwko wszystkim wirusom zawierającym fragmenty szczepionki.
Myszy, które otrzymały szczepionkę zawierającą nanocząsteczkę bez fragmentów białka kolczastego, nie przeżyły infekcji SARS-CoV-2 ani SARS-CoV (która wywołała pierwotną pandemię SARS na początku XXI wieku). Osoby zaszczepione nanocząsteczkami pokrytymi jedynie fragmentami białka kolczastego SARS-CoV-2000 przeżyły jedynie ekspozycję na SARS-CoV-2. Jednak myszy zaszczepione nanocząsteczkami mozaiki nie tylko przeżyły ekspozycję na SARS-CoV-2, ale także były chronione przed SARS-CoV, który nie był jednym z ośmiu betakoronawirusów zawartych w szczepionce.
Naukowcy przeprowadzili podobne eksperymenty na naczelnych innych niż ludzie, stosując szczepionkę z nanocząsteczkami mozaikowymi. Ponownie zwierzęta przeżyły ekspozycję na SARS-CoV-2 lub SARS-CoV i wykazywały niewielką lub żadną wykrywalną infekcję.
Szczepionka oparta na nanocząsteczkach oferuje nowe podejście do odporności na Covid-19
Współpraca ze współpracownikami w Fred Hutchinson Cancer Research Centerzespół Bjorkmana odkrył, że przeciwciała wytworzone przez zaszczepione naczelne inne niż ludzie były odpowiedzią na najczęstsze elementy domen wiążących receptory, takie jak białka kolców. Wynik ten, zdaniem naukowców, sugeruje, że szczepionka mozaikowa może być skuteczna przeciwko nowym wariantom SARS-CoV-2 lub zwierzęcym betakoronawirusom podobnym do SARS.
„Zwierzęta zaszczepione nanocząsteczkami [mozaiki] wytworzyły przeciwciała, które rozpoznawały praktycznie każdy szczep betakoronawirusa podobnego do SARS, który ocenialiśmy” – mówi pierwszy autor Aleksandra Kohena w oświadczeniu prasowym. „Niektóre z tych wirusów mogą być powiązane ze szczepem wywołującym kolejną epidemię betakoronawirusa podobnego do SARS, więc tak naprawdę chcielibyśmy czegoś, co będzie atakować całą tę grupę wirusów. Wierzymy, że to mamy.”
Następny w kolejce: badania kliniczne
Ponieważ skuteczność szczepionki z nanocząsteczkami mozaiki została potwierdzona zarówno w badaniach laboratoryjnych, jak i na zwierzętach, Bjorkman i jej współpracownicy przygotowują obecnie badanie kliniczne I fazy mające na celu ocenę szczepionki u ludzi. Do badania zostaną włączone osoby, które zostały zaszczepione i/lub zostały wcześniej zakażone SARS-CoV-1. Eksperymenty na modelach zwierzęcych będą prowadzone równolegle z badaniami na ludziach w celu porównania odpowiedzi immunologicznych u zwierząt wcześniej zaszczepionych aktualną szczepionką przeciwko COVID-2 z reakcjami u zwierząt, które nie były narażone na kontakt z wirusem ani nie otrzymały szczepionki.
