Nauji Oregono sveikatos ir mokslo universiteto atlikti tyrimai atskleidžia daug žadantį požiūrį į universalios gripo vakcinos – vadinamosios „vienos ir pagamintos“ vakcinos, suteikiančios visą gyvenimą trunkantį imunitetą besivystančiam virusui – kūrimą.
Šiandien žurnale paskelbtas tyrimas Gamtos komunikacijosišbandė OHSU sukurtą vakcinos platformą nuo viruso, kuris greičiausiai sukels kitą pandemiją.
Tyrėjai pranešė, kad vakcina sukėlė tvirtą imuninį atsaką nežmoginiams primatams, kurie buvo paveikti paukščių H5N1 gripo viruso. Tačiau vakcina nebuvo pagrįsta šiuolaikiniu H5N1 virusu; Vietoj to, primatai buvo paskiepyti nuo 1918 m. gripo viruso, nusinešusio milijonus žmonių visame pasaulyje.
„Tai įdomu, nes daugeliu atvejų tokio pobūdžio fundamentinių mokslų tyrimai mokslą pažanga labai palaipsniui; po 20 metų tai gali tapti kažkuo“, – sakė vyresnysis autorius Jonah Sacha, Ph.D., profesorius ir Patobiologijos skyriaus vedėjas. OHSU Oregono nacionalinis primatų tyrimų centras. „Tai iš tikrųjų gali tapti vakcina per penkerius ar mažiau metų.”
Tyrėjai pranešė, kad šeši iš 11 nežmoginių primatų, užkrėstų prieš šimtmetį išplitusį virusą – 1918 m. gripą – išgyveno vieno mirtingiausių šiandieniniame pasaulyje viruso H5N1 poveikį. Priešingai, kontrolinė šešių nevakcinuotų primatų grupė, paveikta H5N1 viruso, pasidavė šiai ligai.
Sacha teigė manantis, kad platforma „absoliučiai“ gali būti naudinga prieš kitus mutuojančius virusus, įskaitant SARS-CoV-2.
„Tai labai perspektyvus požiūris“, – sakė jis. „Pademijos potencialo virusams labai svarbu turėti kažką panašaus. Mes nusprendėme ištirti gripą, bet nežinome, kas bus toliau.”
Vyresnysis bendraautoris iš Pitsburgo universiteto sutiko.
„Jei mirtinas virusas, pvz., H5N1, užkrės žmogų ir įžiebtų pandemiją, turime greitai patvirtinti ir panaudoti naują vakciną“, – sakė vienas iš autorių Douglasas Reedas, Ph.D., Pitsburgo universiteto imunologijos docentas. Vakcinų tyrimų centras.
Nejudančio taikinio radimas
Šis metodas panaudoja vakcinos platformą, kurią anksčiau sukūrė OHSU mokslininkai kovai su ŽIV ir tuberkulioze, ir iš tikrųjų ji jau naudojama klinikiniame tyrime prieš ŽIV.
Šis metodas apima mažų tikslinių patogenų gabalėlių įterpimą į bendrą herpeso viruso citomegalovirusą arba CMV, kuris užkrečia daugumą žmonių per visą gyvenimą ir paprastai sukelia lengvus simptomus arba jų visai nėra. Virusas veikia kaip vektorius, specialiai sukurtas sukelti imuninį atsaką iš paties organizmo T ląstelių.
Šis metodas skiriasi nuo įprastų vakcinų, įskaitant esamas gripo vakcinas, kurios yra skirtos sukelti antikūnų atsaką, nukreiptą į naujausią viruso evoliuciją, išsiskiriančią išorinį paviršių dengiančių baltymų išsidėstymu.
„Gripo problema yra ta, kad tai nėra tik vienas virusas”, – sakė Sacha. „Kaip ir SARS-CoV-2 virusas, jis visada vysto kitą variantą ir mums visada belieka ieškoti ten, kur buvo virusas, o ne ten, kur jis bus.
Viruso išoriniame paviršiuje esantys smaigalio baltymai išsivysto, kad išvengtų antikūnų. Gripo atveju vakcinos reguliariai atnaujinamos, remiantis geriausiu būsimos viruso raidos įvertinimu. Kartais jis tikslus, kartais mažiau.
Priešingai, specifinis T ląstelių tipas plaučiuose, žinomas kaip efektorinės atminties T ląstelė, nukreiptas į vidinius struktūrinius viruso baltymus, o ne į jo nuolat mutuojantį išorinį apvalkalą. Ši vidinė struktūra laikui bėgant beveik nesikeičia – T ląstelėms yra stacionarus taikinys, skirtas ieškoti ir sunaikinti visas ląsteles, užkrėstas senu ar naujai išsivysčiusiu gripo virusu.
Sėkmė naudojant šimtmečio šabloną
Norėdami patikrinti savo T ląstelių teoriją, mokslininkai sukūrė CMV pagrindu sukurtą vakciną, kaip šabloną naudodami 1918 m. gripo virusą. Dirbdami labai saugioje 3 biologinės saugos lygio laboratorijoje Pitsburgo universitete, jie paveikė vakcinuotus nežmoginius primatus su mažų dalelių aerozoliais, turinčiais paukščių gripo viruso H5N1 – ypač sunkaus viruso, kuris šiuo metu plinta tarp melžiamų karvių Jungtinėse Valstijose.
Pažymėtina, kad šeši iš 11 vakcinuotų primatų išgyveno, nepaisant šimtmetį trukusio viruso evoliucijos laikotarpio.
„Tai veikė, nes vidinis viruso baltymas buvo taip gerai išsilaikęs“, – sakė Sacha. „Tiek tiek, kad net po beveik 100 metų evoliucijos virusas negali pakeisti tų kritiškai svarbių savo dalių.
Tyrimas padidina galimybę sukurti apsauginę vakciną nuo H5N1 žmonėms.
„Aerozolinio H5N1 gripo viruso įkvėpimas sukelia įvykių, galinčių sukelti kvėpavimo nepakankamumą, pakopą“, – sakė vienas iš vyresniųjų autorių Simon Barratt-Boyes, Ph.D., Pitto infekcinių ligų, mikrobiologijos ir imunologijos profesorius. „Vakcinos sukeltas imunitetas buvo pakankamas virusinei infekcijai ir plaučių pažeidimams apriboti, beždžionėms apsaugant nuo šios labai rimtos infekcijos“.
Naujasis tyrimas rodo, kad sintetinus naujesnius viruso šablonus, CMV vakcinos gali sukurti veiksmingą, ilgalaikį imuninį atsaką prieš daugybę naujų variantų.
„Manau, kad tai reiškia, kad per 5–10 metų vienas skiepas nuo gripo yra realus“, – sakė Sacha.
Ta pati CMV platforma, kurią sukūrė OHSU mokslininkai, pažengė į klinikinį bandymą, skirtą apsisaugoti nuo ŽIV, ir neseniai paskelbta šių mokslininkų publikacija rodo, kad ji netgi gali būti naudinga nukreipiant į konkrečias vėžio ląsteles. Klinikiniam ŽIV tyrimui vadovauja Vir Biotechnology, kuri licencijavo vakcinos platformą iš OHSU.
Sacha mano, kad šis vystymasis yra naujausias greitas medicininių tyrimų, skirtų ligoms gydyti ar užkirsti kelią, pažanga.
„Tai didžiulis jūros pokytis per mūsų gyvenimą“, – sakė Sacha. „Nėra abejonių, kad esame naujos kartos slenkstyje, kaip kovoti su infekcinėmis ligomis“.
Be OHSU, tyrime dalyvavo Tulane nacionalinis primatų tyrimų centras, Pitsburgo universitetas, Vašingtono universitetas ir Vašingtono nacionalinis primatų tyrimų centras UW.