ในขณะที่ไวรัสที่ทำให้เกิด COVID-19 พัฒนาและแพร่กระจาย นักวิทยาศาสตร์และแพทย์ยังคงพัฒนาวิธีการใหม่ ๆ เพื่อต่อสู้กับ SARS-CoV-2 โดยการออกแบบวัคซีนและการรักษา ในการศึกษาล่าสุดที่เผยแพร่ใน วิทยาศาสตร์นักวิจัยนำเสนอวัคซีนที่ป้องกันเบต้าโคโรนาไวรัสหลายชนิดในสัตว์ ซึ่งเป็นตระกูลของไวรัสที่รวมถึงไวรัสที่ก่อให้เกิดโรคซาร์ส เมอร์ส และโควิด-19
การศึกษานำโดย สถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย ทีมวิจัยกำกับโดย พาเมล่า บียอร์กมัน. Bjorkman กล่าวว่าการออกแบบวัคซีนที่มีการป้องกันไวรัสหลายชนิดในวงกว้างมีความสำคัญ โดยพิจารณาจากไวรัสที่มีลักษณะคล้ายโรคซาร์สหลายตัวได้เกิดขึ้นในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา
“เราไม่สามารถคาดเดาได้ว่าไวรัสหรือไวรัสตัวใดในสัตว์จำนวนมหาศาลจะพัฒนาในอนาคตเพื่อแพร่เชื้อสู่มนุษย์และทำให้เกิดโรคระบาดหรือโรคระบาดอีกครั้ง” Bjorkman กล่าวในการแถลงข่าวของ Caltech “สิ่งที่เรากำลังพยายามทำคือสร้างวัคซีนแบบ all-in-one ที่ป้องกัน betacoronaviruses ที่มีลักษณะคล้าย SARS โดยไม่คำนึงว่าไวรัสจากสัตว์ชนิดใดที่อาจวิวัฒนาการมาเพื่อให้มนุษย์ติดเชื้อและแพร่กระจายได้ วัคซีนประเภทนี้ยังสามารถป้องกันสายพันธุ์ SARS-CoV-2 ในปัจจุบันและอนาคตโดยไม่จำเป็นต้องปรับปรุง”
วัคซีนโมเสกให้การป้องกันในวงกว้าง
ทีมของ Bjorkman ออกแบบวัคซีนอนุภาคนาโนที่ประกอบด้วยชิ้นส่วนโปรตีนขัดขวางจากเบตาโคโรนาไวรัสแปดตัวที่มีลักษณะคล้าย SARS โดยใช้เทคโนโลยีวัคซีนที่พัฒนาโดยผู้ทำงานร่วมกันที่ University of Oxford. ในทางทฤษฎี เมื่อระบบภูมิคุ้มกันสัมผัสกับชิ้นส่วนโปรตีนขัดขวางที่ติดมากับวัคซีนอนุภาคนาโนที่เรียกว่า "โมเสก" นี้ มันจะผลิตแอนติบอดีในวงกว้างที่ตอบสนองต่อไวรัสทั้งหมดที่อยู่ในวัคซีน
นักวิจัยได้ทำการทดลองในหนูที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อแสดงตัวรับ ACE2 ของมนุษย์ ซึ่งถูกใช้โดย SARS-CoV-2 และไวรัสที่เกี่ยวข้องเพื่อเข้าสู่เซลล์เมื่อมีการติดเชื้อ พวกเขาพบว่าสัตว์ที่ได้รับการฉีดวัคซีนด้วยอนุภาคนาโนโมเสกผลิตแอนติบอดีต่อไวรัสทั้งหมดที่มีชิ้นส่วนในวัคซีน
หนูที่ได้รับวัคซีนที่มีอนุภาคนาโนที่ไม่มีเศษโปรตีนขัดขวางไม่รอดจากการติดเชื้อ SARS-CoV-2 หรือ SARS-CoV (ซึ่งทำให้เกิดโรคซาร์สระบาดในช่วงต้นปี 2000) ผู้ที่ฉีดวัคซีนด้วยอนุภาคนาโนที่เคลือบเฉพาะในชิ้นส่วนโปรตีนขัดขวางของ SARS-CoV-2 เท่านั้นที่รอดชีวิตจากการสัมผัสกับ SARS-CoV-2 หนูที่ได้รับการฉีดวัคซีนด้วยอนุภาคนาโนโมเสค ไม่เพียงแต่รอดชีวิตจากการสัมผัสกับ SARS-CoV-2 เท่านั้น แต่ยังได้รับการปกป้องจาก SARS-CoV ซึ่งไม่ใช่หนึ่งในแปดของไวรัสเบต้าโคโรนาที่รวมอยู่ในวัคซีน
นักวิจัยได้ทำการทดลองที่คล้ายกันในไพรเมตที่ไม่ใช่มนุษย์โดยใช้วัคซีนอนุภาคนาโนโมเสก อีกครั้ง สัตว์เหล่านี้รอดชีวิตจากการสัมผัสกับ SARS-CoV-2 หรือ SARS-CoV และพวกมันแสดงการติดเชื้อเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย
วัคซีนที่ใช้อนุภาคนาโนนำเสนอแนวทางใหม่ในการสร้างภูมิคุ้มกัน COVID-19
ทำงานร่วมกับเพื่อนร่วมงานที่ ศูนย์วิจัยมะเร็ง Fred Hutchinsonทีมของ Bjorkman พบว่าแอนติบอดีที่พัฒนาโดยไพรเมตที่ไม่ใช่มนุษย์เมื่อได้รับวัคซีนนั้นตอบสนองต่อองค์ประกอบที่พบได้บ่อยที่สุดของโดเมนที่จับกับตัวรับ เช่น โปรตีนขัดขวาง ผลการวิจัยนี้ นักวิจัยกล่าวว่า แสดงให้เห็นว่าวัคซีนโมเสกอาจมีผลต่อสายพันธุ์ใหม่ของ SARS-CoV-2 หรือ betacoronaviruses ที่มีลักษณะคล้าย SARS ในสัตว์
“สัตว์ที่ได้รับการฉีดวัคซีนด้วยอนุภาคนาโน [mosaic] จะแสดงแอนติบอดีที่จดจำได้เกือบทุกสายพันธุ์ของไวรัสเบต้าโคโรนาที่คล้าย SARS ที่เราประเมิน” ผู้เขียนคนแรกกล่าว อเล็กซานเดอร์ โคเฮน ในการแถลงข่าว “ไวรัสเหล่านี้บางตัวอาจเกี่ยวข้องกับสายพันธุ์ที่ทำให้เกิดการแพร่ระบาดของไวรัสเบต้าโคโรนาที่คล้ายซาร์สครั้งต่อไป ดังนั้นสิ่งที่เราต้องการจริงๆ คือสิ่งที่มุ่งเป้าหมายไปที่ไวรัสกลุ่มนี้ทั้งหมด เราเชื่อว่าเรามีสิ่งนั้น”
ถัดไป: การทดลองทางคลินิก
ด้วยประสิทธิภาพของวัคซีนอนุภาคนาโนโมเสกที่เกิดขึ้นทั้งในห้องปฏิบัติการและการศึกษาในสัตว์ ขณะนี้ Bjorkman และผู้ร่วมงานของเธอกำลังเตรียมการทดลองทางคลินิกระยะที่ 1 เพื่อประเมินวัคซีนในมนุษย์ การทดลองนี้จะลงทะเบียนผู้ที่เคยได้รับวัคซีนและ/หรือเคยติดเชื้อ SARS-CoV-2 การทดลองแบบจำลองในสัตว์จะดำเนินการควบคู่ไปกับการศึกษาในมนุษย์เพื่อเปรียบเทียบการตอบสนองของภูมิคุ้มกันในสัตว์ที่เคยฉีดวัคซีนโควิด-19 ในปัจจุบันกับการตอบสนองในสัตว์ที่ไม่ได้สัมผัสกับไวรัสหรือได้รับวัคซีน
