Tudósok szupervakcinája legyőzheti a jövő járványait

A COVID elleni védelmet nyújtó vakcinák gyors kifejlesztése rendkívüli tudományos eredmény volt, amely emberek millióinak életét mentette meg. A vakcinák jelentős sikereket értek el a COVID-fertőzést követő halálozás és súlyos betegségek csökkentésében. A vakcinák kifejlesztése és széles körű alkalmazása kulcsfontosságú lépés volt a világjárvány elleni küzdelemben, és példaként szolgál arra, hogy a tudomány milyen gyorsan tud reagálni egy globális egészségügyi vészhelyzetre. A siker ellenére a világjárvány pusztító hatásai még mindig érezhetőek, ezért elengedhetetlen, hogy felkészüljünk a jövőbeli járványfenyegetésekkel szembeni védekezésre. A SARS-CoV-2 (a COVID-ot okozó vírus) mellett korábban ismeretlen koronavírusok felelősek a SARS (2003) és a MERS (2012-es kitörés folyamatos esetekkel) halálos járványaiért. Eközben számos denevérekben keringő koronavírust azonosítottak, amelyek potenciálisan képesek megfertőzni az embereket, és jövőbeli járványokat okozhatnak.

Egyetlen vakcina, széles körű védelem

Kollégáimmal közösen nemrégiben bemutattuk, hogy egerekben egyetlen, viszonylag egyszerű vakcina képes védelmet nyújtani a koronavírusok széles skálája ellen – még azok ellen is, amelyeket még nem azonosítottak. Ez egy lépés a "proaktív vakcinológia" célunk felé, ahol a vakcinákat a világjárvány fenyegetésekkel szemben fejlesztik ki, mielőtt azok megfertőzhetnék az embereket. A proaktív vakcinológia koncepciója forradalmasíthatja a járványok elleni védekezést, lehetővé téve, hogy a tudósok előre felkészüljenek a potenciális fenyegetésekre, ahelyett, hogy csak a már kitört járványokra reagálnának. A hagyományos vakcinák egyetlen antigént (a vírus egy olyan részét, amely immunválaszt vált ki) használnak, amely jellemzően csak az adott vírus ellen nyújt védelmet. Ezek a vakcinák általában nem nyújtanak védelmet a különböző ismert vírusok vagy a még fel nem fedezett vírusok ellen.

Mozaik nanorészecskék és a "szuperenyvek" technológiája

Korábbi kutatásainkban bemutattuk a "mozaik nanorészecskék" sikerét a különböző koronavírusokkal szembeni immunválasz kiváltásában. Ezek a mozaik nanorészecskék egy olyan "szuperenyv" technológiát használnak, amely visszafordíthatatlanul összekapcsol két különböző fehérjét. Ezt a "szuperenyvet" arra használják, hogy egyetlen nanorészecskét különböző vírusokból származó receptorkötő doménekkel – a tüskefehérjén található vírus kulcsfontosságú részével – díszítsenek. A vakcina a koronavírusok egy alcsoportjára, az úgynevezett szarbekovírusokra összpontosít, amelyek közé tartoznak a COVID-ot, a SARS-ot okozó vírusok és számos denevérvírus, amelyek potenciálisan képesek megfertőzni az embereket.

Evolúció és a vakcina tervezése

Ahogy a vírus fejlődik, egyes részei megváltoznak, míg mások változatlanok maradnak. A vakcinánk evolúciósan rokon receptorkötő doméneket (RBD-ket) tartalmaz, így egyetlen vakcina tanítja meg az immunrendszert, hogy reagáljon a vírus azon részeire, amelyek változatlanok maradnak. Ez védelmet nyújt a vakcinában képviselt vírusok ellen, és ami kritikus, védelmet nyújt a vakcinában nem szereplő, de rokon vírusok ellen is. Ez a megközelítés lehetővé teszi, hogy a vakcina széles körű védelmet nyújtson, még az olyan vírusok ellen is, amelyeket a vakcina előállításának időpontjában még nem fedeztek fel.

Egyszerűbb, de hatékony vakcina

A mozaik nanorészecskékkel elért siker ellenére a vakcina összetett volt, ami megnehezítette a nagy mennyiségben történő előállítását. Az Oxfordi, Cambridge-i és Caltech Egyetemek együttműködésében most egy egyszerűbb vakcinát fejlesztettünk ki, amely továbbra is biztosítja ezt a széles körű védelmet. Ezt úgy értük el, hogy négy különböző szarbekovírusból származó RBD-ket genetikailag összeolvasztottunk, létrehozva egy egyetlen fehérjét, amelyet "kvartettnek" nevezünk. Ezután egy "fehérje-nanokalitkához" rögzítjük ezeket a kvartetteket, hogy létrehozzuk a vakcinát. Amikor az egereket ezekkel a nanokalitka-vakcinákkal oltották be, olyan antitesteket termeltek, amelyek a szarbekovírusok széles skáláját semlegesítették, beleértve azokat a szarbekovírusokat is, amelyek nem voltak jelen a vakcinában. Ez azt mutatja, hogy a vakcina képes védelmet nyújtani olyan rokon vírusok ellen is, amelyeket a vakcina előállításának időpontjában még nem fedeztek fel.

A SARS-CoV-2 elleni meglévő immunválasz hatása

Tekintettel arra, hogy a világ nagy részét beoltották vagy korábban megfertőződtek a SARS-CoV-2-vel, felmerült az aggodalom, hogy a SARS-CoV-2-re adott meglévő immunválasz korlátozhatja a más koronavírusok elleni védelem lehetőségét. Azonban bebizonyítottuk, hogy a vakcinánk képes széles körű anti-szarbekovírus immunválaszt kiváltani még olyan egerekben is, amelyeket korábban SARS-CoV-2 ellen oltottak be.

A jövő lépései

A következő lépésünk ennek a vakcinának az emberi tesztelése. Ezt a technológiát más, embereket megfertőzni képes víruscsoportok elleni védelemre is alkalmazzuk. Mindez közelebb visz minket ahhoz a célunkhoz, hogy még azelőtt kifejlesszünk egy világjárvány potenciállal rendelkező vírusok elleni vakcina-könyvtárat, mielőtt azoknak lehetőségük lenne átterjedni az emberekre. Ez a proaktív megközelítés kulcsfontosságú lehet a jövőbeli világjárványok megelőzésében és az emberiség védelmében az újonnan felbukkanó vírusok fenyegetésével szemben. 

(Eredeti cikk: sciencealert.com)