Stiže "supervakcina" - nećete morati da se vakcinišete svake godine!

Stiže "supervakcina"!, foto: funnyangel/Shutterstock

Univerzalne vakcine protiv gripa se već testiraju

Krajem prošle godine naučnici su u časopisu "Nature Medicine" objavili da su pokrenuli prvo kliničko ispitivanje jedne takve vakcine na ljudima i ono je dalo obećavajuće rezultate. Ako se uspešno pokaže, to će biti veliki korak u borbi sa gripom, od kojeg u svetu svake godine umire više stotina hiljada ljudi.

Na sličan način postojala je inicijativa da se pronađe univerzalna vakcina koja bi štitila protiv svih korona virusa iz roda beta, jednom od četiri roda korona virusa. Tom rodu pripada sedam virusa zaraznih za ljude, od kojih četiri uzrokuju blage prehlade, dok tri - SARS-CoV, MERS-CoV i SARS-CoV-2 - često mogu biti i smrtonosni.

Tri vodeća istraživača za vakcine predala su 2017. godine zahtev za dodelu sredstava s ambicioznim planom da razviju univerzalnu vakcinu protiv roda beta. U to vreme još niko nije razvio delotvornu vakcinu protiv bilo kojeg korona virusa. Prema časopisu "Science", recenzenti projekata u "Nacionalnom institutu za alergije i zarazne bolesti" (NIAID) ocenili su plan "izvanrednim", ali su ipak predlogu dali ocenu niskog prioriteta, zbog čega on nije dobio finansijsku potporu.

"Značaj razvoja vakcina protiv pankorona virusa verovatno nije veliki", napisali su recenzenti, očito uvereni da ti virusi ne predstavljaju globalnu pretnju.

Pandemija kovida 19 je donela veliki obrt

U međuvremenu situacija se drastično promenila. Pandemija kovida 19 pokazala je da korona virusi, koji osim ljudi napadaju i brojne sociološki i ekonomski važne životinje kao što su mačke, konji, svinje, zečevi, ali i slepi miševi, ptice, ljuskari i drugi, mogu da postanu ozbiljna globalna pretnja, jer zbog bliskog i čestog kontakta sa ljudima uvek postoji šansa da se mogu preneti sa životinja na ljude. Stručnjaci procjenjuju da bi neki novi korona virus mogao da uzrokuje novu pandemiju u narednih nekoliko decenija.

"Velike su šanse da ćemo u sledećih 10 do 50 godina imati još jedan napad korona virusa poput SARS-CoV-2", rekao je strukturni biolog Andrej Vard iz "Scripps Researcha", jedan od naučnika koji su 2017. podneli predlog za projekat koji je bio odbijen.

U novembru 2020. agencija "NIAID" pozvala je naučnike da podnesu zahteve za hitnu dodelu sredstava za nastavak razvoja vakcina protiv pankorona virusa.

U martu je "Koalicija za inovacije pripravnosti za epidemije" (CEPI), međunarodna neprofitna organizacija pokrenuta 2017. godine, najavila da će potrošiti do 200 miliona dolara na novi program za ubrzavanje stvaranja vakcina protiv beta korona virusa.

Agencija još nije dodelila nijedan novi grant, ali Vardov u laboratoriji već sprovodi istraživanje na vakcinama, usmereno na podgrupu beta korona virusa.

Uz njegov tim širom sveta postoji još dvadesetak grupa koje rade na sličnim projektima. Njihovi pristupi su različiti, a uključuju nove nanokaveze obložene virusnim česticama, vakcine zasnovane na mRNK za koje se potvrdilo da su vrlo uspešne protiv SARS-CoV-2 i koktele različitih inaktiviranih korona virusa. Nekoliko timova je čak objavilo obećavajuće rezultate testiranja na životinjama, koja su često neophodan preduslov za ispitivanje na ljudima. Testiranja na ljudima još nisu započeta.

Tek treba odlučiti kako bi se univerzalna vakcina koristila

Za sada se ne zna čak ni kako bi se takva vakcina koristila. Jedna mogućnost je da se čuva u rezervi za slučaj da se pojavi nova pretnja za ljude.

"Mogli bismo da vakcinišemo sve ljude kako bismo kod njih razvili temeljnu razliku imuniteta koja bi delovala i protiv novog virusa, čime bismo kupili vreme dok ne razvijemo specifičniju formulu", kaže Vard.

Tu treba imati na umu da postoji nešto što se zove ukršteni imunitet, što znači da imuniloški sistem prepoznaje i reaguje na viruse protiv kojih ljudi nisu vakcinisani, ali su srodni onima protiv kojih jesu vakcinisani (naučnici kažu da imaju slične epitope - mesta koja stanice imunološkog sastava ili antitela mogu da prepoznaju).

Univerzalna vakcina protiv korona virusa trebalo bi da se napravi lakše nego ona protiv gripa

Uprkos brojnim nejasnoćama brz uspeh u razvoju vakcina protiv SARS-CoV-2 podstakao je optimizam. Čini se da ovaj korona virus nije tako teško zaustaviti vakcinom, što pokazuje primer Izraela, a to budi nadu u to da bi imunološki sistem mogao da se uvežba i nadmudri druge mutaciije. Ljudi koji su preležali SARS pre više godina daju osnova za još veći optimizam. Naime, pokazalo se da neka od njihovih antitela takođe mogu da zaustave virus SARS-CoV-2 u laboratorijskim uslovima.

Barni Graham iz NIAID-a, koji je pomogao u razvoju Modernine vakcine mRNK protiv kovida 19, deli optimizam oko vakcina protiv pankorona virusa.

"U poređenju sa gripom i HIV-om to će biti relativno lako da se postigne", predviđa Graham.

Virusolog Vanda Juranić Lisnić kaže da je stvar u tome da korona virusi mnogo sporije mutiraju od virusa gripa i HIV-a.

"Grip ima genom koji se sastoji od nekoliko molekula RNK. Ako nekoliko sojeva virusa inficira istu osobu ili životinju i nađu se na istoj ćeliji, mogu lako da nastanu novi sojevi samo ubacivanjem različitih kombinacija tih molekula u nove virione. Kao da ste promešali karte i ponovno ih podelili. HIV je još gori po tom pitanju i toliko brzo nakuplja mutacije da osoba zaražena HIV-om u svom telu u svakom trenutku može imati po nekoliko stotina sojeva. Zbog toga čim se razvije imunitet na jedan soj i nekoliko srodnika, u telu već ima na desetine novih koji su tom imunom odgovoru nevidljivi", tumači Juranić Lisnić, piše Index.

U potrazi za ključnim mestima na virusima se koriste i supermikroskopi pomoću kojih se mogu videti objekti veličine nekoliko angstroma, što je primer DNK, a prikupljeni podaci analiziraju se superračunarima.

Razne strategije za vakcinisanje protiv pankorona virusa

U nastojanju da spreče neku moguću buduću pandemiju poput kovida 19 naučnici traže načine imunizacije ljudi protiv mnogih, ako ne i svih korona virusa. Nekoliko tih strategija fokusira se na "Spike", protein koji se nalazi na površini svih korona virusa i daje im izgled nalik na krunu, po čemu su dobili naziv korona.

"Spike" je neophodan za infekciju, a sama infekcija ćelija započinje vezivanjem dela njegove glave za ljudski ćelijski receptor ACE2. Enzim virusa potom seče glavu kako bi njegova gomila mogla da se stopi sa ćelijom.

"Spike" se razlikuje od korona virusa do korona virusa, ali  neki delovi njegove glave i gomile koje se najmanje menjaju mogle bi da posluže kao mete za univerzalne vakcine.

"Naučnici u potrazi za univerzalnim vakcinama traže očuvane i biološki relevantne regije genoma u kojima se neće nakupljati mutacije, odnosno koje su virusu esencijalne za infekciju ili replikaciju", kaže Juranić Lisnić.

Princip himeričnog vakcinisanja

Jedan od principa za univerzalnu vakcinaciju je takozvana himerična mRNK vakcina koja kombinuje više nizova gena za kodiranje različitih proteina "Spike" iz različitih korona virusa kao što su SARS-CoV i SARS-CoV-2.

Ono bi moglo da proizvede mešavinu virusnih proteina koji bi podstakli rekaciju imuniteta koja bi pružala široku imunološku zaštitu od više virusa.

Princip nanočestica RBD

Drugi pristup zasniva se na nanočesticama na kojima se nalaze prezentovani RBD domeni. RBD domen je deo proteina "Spike" kojim se on vezuje za receptor ACE2. S obzirom na to jasno je da su antitela koja prepoznaju RBD domen (tzv. neutralizujuća antitela) ona koja sprečavaju pričvršćivanje i ulazak virusa u ćeliju.

Kako bi osigurali indukciju neutrališućih antitela širokog raspona koji bi prepoznavali sve RBD domene što više sojeva korona virusa, naučnici nastoje da okupe RBD-ove iz više korona virusa u nanočestice ili u nanokaveze i tako treniraju naš imuni sistem.

Serijska vakcina

U jednom od pristupa ljudi bi mogli da se vakcinišu nizom vakcina sa različitim proteinima "Spike" koji bi se u vakcini nalazili u svojoj izvornoj konfiguraciji na čestici nosaču. Tu je problem što bi ljudi morali često da se vakcinišu, što uglavnom niko ne voli. Osim toga, taj pristup je reaktivan, dok su drugi preventivni. S druge strane, u tom pristupu je veća šansa da se postigne bolji odgovor ako se stalno vrši imunizacija. S treće strane, pitanje je koliki su kapaciteti za proizvodnju dovoljnog broja doza na vreme.

Pristup celovitog virusa

Mnogo vakcina protiv velikog broja bolesti zasniva se na inaktiviranim ili oslabljenim celovitim virusima. Vakcine koje bi kombinovale više oslabljenih ili inaktiviranih korona virusa iz jednog ili više rodova mogle bi da podstaknu široku žaštitu imuniteta.

Ovde problem može da bude, kao i kod svih inaktiviranih vakcina, proizvodnja dovoljne količine virusa. Za mrtve vakcine potrebno je proizvesti velike količine virusa i dobro ih pročistiti, a to je teško, dugotrajno i skupo. Idealna vakcina bi štitila protiv svih korona virusa, ali to nije nužno

Idealna vakcina protiv pankorona virusa mogla bi da zaštiti ljude od sva četiri roda korona virusa - alfa, beta, gama i delta. Većina naučnika ima skromnije ciljeve jer univerzalna zaštita postaje teža samim tim što nastoji da se uključi više virusa, jer je teško naći deo virusa koji je svima sličan, a nije sklon nakupljanju mutacija. Konačno, za sada se čini da zaštita od svih rodova nije ni neophodna.

Naime, nije poznato da gama i delta korona virusi, koji se uglavnom mogu naći kod ptica i svinja, zaražavaju ljude, pa im proizvođači vakcina posvećuju malo pažnje. Naučnici su najviše zainteresovani za beta korona viruse i u nekoj meri za alfa rod jer dva virusa iz te grupacije uzrokuju prehlade kod ljudi.

Nakon što su se vakcine protiv SARS-CoV-2 pokazale vrlo efikasnim i sigurnim, naučnici su optimistični i veruju da univerzalnu vakcinu ne bi trebalo da bude teško razviti. Ipak, konačnu reč neće imati naučnici, nego ekonomisti koji će pokazati ili neće pokazati zanimanje za finansiranje određenih istraživanja zavisno od toga koliki će biti odnos postojeće koristi i troškova.

Testiranja sprovedena na miševima obećavaju

U potrazi za univerzalnom vakcinom najdalje je odmakla Pamela Bjorkman biologičarka sa "California Institute of Technology". Njen tim nedavno je testirao jednu takvu vakcinu zasnovanu na RBD-ovima.

Prošle godine Bjorkman i njene kolege ubrizgali su miševima neke od svojih mozaičnih formula. U časopisu "Science" od 12. februara objavili su rad prema kojem su u laboratorijskim uslovima antitela prikupljena od miševa snažno neutralizovala zaražavanje širokog spektra virusa, uključujući i one koji se nisu koristili u izradi vakcina.

Kraj večne igre traganja

Stručnjaci smatraju da je u slučaju korona virusa potraga za univerzalnim vakcinama vrlo smislena jer njihova proizvodnja ne bi trebalo da bude teška. U protivnom će svake godine trebati nova.

Takva vakcina bi imala dvostruku funkciju - pružala bi zaštitu od nekih budućih pandemija koje bi uzrokovao neki drugi korona virus i istovremeno bi štitila od novih sojeva SARS-CoV-2 koji bi se još manje razlikovali od sojeva prisutnih u vakcini. Ona bi mogla da bude važno oružje u borbi s postojećom pandemijom u kojoj se stalno razvijaju nove verzije virusa.