Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Riverside zademonstrowali nową strategię szczepionek opartych na RNA, która jest skuteczna przeciwko każdemu szczepowi wirusa i może być bezpiecznie stosowana nawet u niemowląt i osób z obniżoną odpornością.

Co roku badacze próbują przewidzieć cztery szczepy grypy, które będą najprawdopodobniej występować w nadchodzącym sezonie grypowym. Co roku ludzie ustawiają się w kolejce po zaktualizowaną szczepionkę, mając nadzieję, że naukowcy sformułowali szczepionkę prawidłowo.

To samo dotyczy szczepionek przeciwko Covid-19, które zostały przeformułowane tak, aby były ukierunkowane na podwarianty najpowszechniejszych szczepów krążących w USA

Ta nowa strategia wyeliminowałaby potrzebę tworzenia tych wszystkich różnych zastrzyków, ponieważ celuje w część genomu wirusa, która jest wspólna dla wszystkich szczepów wirusa. Szczepionkę, jej działanie i wykazanie jej skuteczności u myszy opisano w artykule opublikowanym dzisiaj w czasopiśmie Postępowanie Narodowej Akademii Nauk.

„To, co chcę podkreślić w odniesieniu do tej strategii szczepień, to fakt, że jest ona szeroka” – powiedział wirusolog z UCR i autor artykułu Rong Hai. „Ma szerokie zastosowanie do dowolnej liczby wirusów, jest ogólnie skuteczny przeciwko każdemu wariantowi wirusa i bezpieczny dla szerokiego spektrum ludzi. To może być uniwersalna szczepionka, której szukaliśmy”.

Tradycyjnie szczepionki zawierają martwą lub zmodyfikowaną, żywą wersję wirusa. Układ odpornościowy organizmu rozpoznaje białko wirusa i wywołuje odpowiedź immunologiczną. W odpowiedzi tej powstają komórki T, które atakują wirusa i powstrzymują go przed rozprzestrzenianiem się. Wytwarza także komórki B „pamięci”, które trenują układ odpornościowy, aby chronić Cię przed przyszłymi atakami.

Nowa szczepionka wykorzystuje również żywą, zmodyfikowaną wersję wirusa. Jednakże szczepionka nie zależy od tego, czy zaszczepiony organizm posiada tradycyjną odpowiedź immunologiczną czy białka aktywne immunologicznie – z tego powodu może być stosowana u dzieci z słabo rozwiniętym układem odpornościowym lub u osób cierpiących na chorobę, która nadmiernie obciąża ich układ odpornościowy. Zamiast tego opiera się to na małych, wyciszających cząsteczkach RNA.

„Gospodarz – osoba, mysz, każdy zarażony – będzie wytwarzał małe interferujące RNA w odpowiedzi immunologicznej na infekcję wirusową. Te RNAi następnie niszczą wirusa” – powiedział Shouwei Ding, wybitny profesor mikrobiologii na UCR i główny autor artykułu.

Powodem, dla którego wirusy skutecznie powodują choroby, jest wytwarzanie białek, które blokują odpowiedź RNAi gospodarza. „Jeśli stworzymy zmutowanego wirusa, który nie będzie w stanie wytworzyć białka tłumiącego nasze RNAi, możemy osłabić wirusa. Może replikować się do pewnego poziomu, ale potem przegrywa bitwę z reakcją RNAi gospodarza” – powiedział Ding. „Wirus osłabiony w ten sposób może zostać wykorzystany jako szczepionka wzmacniająca nasz układ odpornościowy RNAi”.

Kiedy naukowcy testowali tę strategię z mysim wirusem o nazwie Nodamura, zrobili to na zmutowanych myszach pozbawionych limfocytów T i B. Odkryli, że po jednym wstrzyknięciu szczepionki myszy były chronione przed śmiertelną dawką niezmodyfikowanego wirusa przez co najmniej 90 dni. Należy zauważyć, że niektóre badania pokazują, że dziewięć dni u myszy odpowiada w przybliżeniu jednemu rokowi człowieka.

Niewiele jest szczepionek odpowiednich do stosowania u dzieci w wieku poniżej sześciu miesięcy. Jednak nawet nowonarodzone myszy wytwarzają małe cząsteczki RNAi, dlatego szczepionka również je chroniła. Uniwersytet Kalifornijski w Riverside uzyskał obecnie amerykański patent na technologię szczepionek RNAi.

W 2013 roku ten sam zespół badawczy opublikował artykuł pokazujący, że infekcje grypowe również pobudzają nas do wytwarzania cząsteczek RNAi. „Dlatego naszym następnym krokiem będzie wykorzystanie tej samej koncepcji do wytworzenia szczepionki przeciw grypie, która umożliwi ochronę niemowląt. Jeśli nam się uda, nie będą już musiały polegać na przeciwciałach swoich matek” – powiedziała Ding.

Ich szczepionka przeciw grypie będzie prawdopodobnie również dostarczana w postaci sprayu, ponieważ wiele osób ma awersję do igieł. „Infekcje dróg oddechowych przenoszą się przez nos, więc spray może być łatwiejszym sposobem podawania” – powiedział Hai.

Ponadto naukowcy twierdzą, że istnieje niewielkie prawdopodobieństwo mutacji wirusa, aby uniknąć tej strategii szczepień. „Wirusy mogą mutować w regionach, które nie są objęte tradycyjnymi szczepionkami. Naszym celem jest jednak cały ich genom za pomocą tysięcy małych RNA. Nie mogą przed tym uciec” – powiedział Hai.

Naukowcy uważają, że ostatecznie uda im się „wyciąć i wkleić” tę strategię, aby stworzyć jednorazową szczepionkę na dowolną liczbę wirusów.

„Istnieje kilka dobrze znanych ludzkich patogenów; denga, SARS, Covid. Wszystkie mają podobne funkcje wirusowe” – powiedział Ding. „Powinno to mieć zastosowanie do tych wirusów w ramach łatwego transferu wiedzy”.