Της Deborah Fuller Professor of Microbiology, School of Medicine, University of Washington, The Conversation.
Για όλα υπάρχει μια εποχή και για τη γρίπη είναι ο χειμώνας. Τα κρούσματα γρίπης κορυφώνονται μεταξύ Δεκεμβρίου και Φεβρουαρίου και το εμβόλιο της γρίπης είναι η καλύτερη άμυνα. Η λήψη του εμβολίου σημαίνει ότι θα είστε λιγότερο άρρωστοι ακόμα κι αν κολλήσετε μια λοίμωξη.
Ωστόσο, το ανοσοποιητικό σας σύστημα βρίσκεται σε μια συνεχή κούρσα ενάντια στον ιό της γρίπης. Όπως ο ιός που προκαλεί την COVID-19, η έτσι και o ιός της γρίπης αλλάζει γρήγορα και μεταλλάσσεται σε νέες παραλλαγές, συνεπώς οι κατασκευαστές πρέπει να επικαιροποιούν το εμβόλιο της γρίπης. Μετά τον εντοπισμό μιας νέας παραλλαγής γρίπης, χρειάζονται περίπου έξι μήνες για το νέο το εμβόλιο -και στο μεταξύ ο ιός μπορεί να μεταλλαχθεί ξανά. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται αντιγονική μετατόπιση και μπορεί να μειώσει την αποτελεσματικότητα του εμβολίου της γρίπης.
Μια απειλή είναι ότι μια αλλαγή στον ιό της γρίπης, ή αντιγονική αλλαγή, θα μπορούσε να προκαλέσει πανδημία γρίπης. Αυτό συμβαίνει όταν ένας ιός γρίπης από ζώα, όπως πτηνά ή χοίρους, αποκτά την ικανότητα να μεταδίδεται μεταξύ των ανθρώπων. Οι περισσότεροι άνθρωποι δεν θα έχουν ανοσία έναντι αυτού του νέου ιού ζωικής προέλευσης, επομένως θα μπορούσε να εξαπλωθεί γρήγορα σε πανδημία. Εάν συμβεί αυτό, το ετήσιο εμβόλιο της γρίπης δεν θα είναι αποτελεσματικό και δεν θα μπορεί να αλλάξει αρκετά γρήγορα για να σταματήσει την παγκόσμια εξάπλωση.
Πριν από σχεδόν 20 χρόνια εμφανίστηκε το όραμα για την κατασκευή ενός καθολικού εμβολίου γρίπης που θα μπορούσε να δώσει προβάδισμα στον αγώνα κατά της γρίπης και να αποτραπεί η επόμενη πανδημία καταπολεμώντας αποτελεσματικά κάθε ενδεχόμενο στέλεχος γρίπης. Ένας πιθανός τρόπος για να γίνει αυτό είναι με αγγελιοφόρο RNA (mRNA).
Τι είναι το καθολικό εμβόλιο γρίπης;
Ένα καθολικό εμβόλιο γρίπης είναι αυτό που δεν χρειάζεται να αλλάζει κάθε χρόνο, επειδή έχει σχεδιαστεί για να προστατεύει από όλες ή τις περισσότερες παραλλαγές της γρίπης. Οι επιστήμονες διερευνούν διάφορους τρόπους για να αναπτύξουν καθολικά εμβόλια γρίπης. Τα περισσότερα ανήκουν σε δύο κατηγορίες.
Η πρώτη κατηγορία περιλαμβάνει εμβόλια που επικεντρώνονται σε διατηρημένα ή αμετάβλητα μέρη του ιού. Αυτή η στρατηγική κατευθύνει το ανοσοποιητικό εναντίον τμημάτων του ιού, ή αντιγόνων, που είναι κοινά μεταξύ όλων των παραλλαγών και δεν μπορούν να μεταλλαχθούν χωρίς να αποδυναμωθεί ή να σκοτωθεί ο ιός.
Η δεύτερη κατηγορία περιλαμβάνει εμβόλια “μωσαϊκού”. Αυτά είναι ένα κοκτέιλ από κομμάτια πρωτεΐνης που λαμβάνονται από διαφορετικές παραλλαγές. Το μείγμα αποτελείται από εκδόσεις της πρωτεΐνης που ονομάζεται αιμοσυγκολλητίνη -απαραίτητη για την ικανότητα του ιού της γρίπης να μολύνει τα κύτταρα- που βρίσκεται σε όλες τις παραλλαγές της γρίπης οι οποίες κυκλοφορούν σε ζώα και ανθρώπους. Ο στόχος είναι να προκληθεί ανοσία έναντι σχεδόν όλων των παραλλαγών, ώστε να υπάρχουν λιγότερα κενά στην άμυνα του ανοσοποιητικού συστήματος.
Χρήση mRNA για ένα καθολικό εμβόλιο γρίπης
Η πρόσφατη επιτυχία των εμβολίων mRNA κατά της COVID-19 είναι μια υπόσχεση για την επίτευξη του οράματος ενός αποτελεσματικού καθολικού εμβολίου κατά της γρίπης. Τα εμβόλια mRNA παρακάμπτουν ορισμένες από τις προκλήσεις παραγωγής που αντιμετωπίζουν τα παραδοσιακά εμβόλια.
Υπάρχουν 20 γνωστοί υποτύποι της γρίπης. Πριν από την ανάπτυξη των εμβολίων mRNA, δεν ήταν εφικτό να κατασκευαστεί ένα μόνο εμβόλιο γρίπης κατά και των 20 υποτύπων λόγω της πολυπλοκότητας και του κόστους κατασκευής. Σε αντίθεση με τα παραδοσιακά εμβόλια, η κατασκευή και η παραγωγή εμβολίων mRNA είναι γρήγορη και απλή, επειδή οι κατασκευαστές δεν χρειάζεται να παράγουν και να καθαρίζουν απευθείας την πρωτεΐνη. Αντίθετα, τα εμβόλια mRNA παρέχουν τη γενετική αλληλουχία της πρωτεΐνης και στη συνέχεια χρησιμοποιούν τα κύτταρα του ίδιου του σώματος για να δημιουργήσουν αυτήν την πρωτεΐνη στη φυσική της δομή. Αυτό καθιστά σχετικά εύκολη την ενσωμάτωση οποιουδήποτε αντιγόνου ή πολλών αντιγόνων.
Πρόσφατα, μια ομάδα ερευνητών σχεδίασε ένα εμβόλιο μωσαϊκού mRNA με αλληλουχίες από πολλαπλές εκδοχές της πρωτεΐνης αιμοσυγκολλητίνης, καθεμία από τις οποίες αντιπροσωπεύει έναν από τους 20 υποτύπους γρίπης. Αυτό το εμβόλιο προκάλεσε ευρεία ανοσία έναντι κάθε παραλλαγής σε ποντίκια και κουνάβια.
Αρκετές ερευνητικές ομάδες διερευνούν την προσέγγιση του διατηρημένου αντιγόνου με εμβόλια mRNA. Μελέτες σε ζώα έχουν δείξει ότι είναι δυνατό να σχεδιαστούν εμβόλια mRNA που μπορούν να εστιάσουν τις ανοσολογικές αποκρίσεις σε εξαιρετικά διατηρημένα, ευάλωτα μέρη του ιού και να προκαλέσουν ευρεία ανοσία έναντι ενός ευρέος φάσματος διαφορετικών υποτύπων γρίπης. Σε αυτούς περιλαμβάνονται οι ιοί της γρίπης των πτηνών που μοιράζονται πολλές γενετικές αλληλουχίες με την ανθρώπινη γρίπη.
Μια άλλη υποσχόμενη προσέγγιση χρησιμοποιεί υπολογιστική μοντελοποίηση για να αξιοποιήσει τόσο τις συντηρημένες όσο και τις μωσαϊκές προσεγγίσεις. Αυτή η στρατηγική εμφανίζει πολλαπλές αιμοσυγκολλητίνες από διαφορετικούς υποτύπους γρίπης σε ένα νανοσωματίδιο. Τα νανοσωματίδια είναι δομές που δίνουν στους ερευνητές πιο ακριβή έλεγχο του τρόπου με τον οποίο το ανοσοποιητικό σύστημα βλέπει τα ιικά αντιγόνα, επιτρέποντάς τους στη συνέχεια να προκαλέσουν ισχυρότερες ανοσολογικές αποκρίσεις έναντι πολλών παραλλαγών. Εδώ, τόσο οι διατηρημένες όσο και οι μεταβλητές περιοχές του ιού εκτίθενται στο ανοσοποιητικό σύστημα και μπορούν να οδηγήσουν σε ευρεία ανοσία.
Τα εμπόδια για ένα καθολικό εμβόλιο mRNA της γρίπης
Υπάρχουν αρκετές προκλήσεις πριν ένα καθολικό εμβόλιο mRNA κατά της γρίπης διατεθεί. Πρώτον, δεν είναι σαφές ποια διατηρημένα αντιγόνα παρέχουν την ευρύτερη προστασία και μερικά δεν προκαλούν ισχυρές ανοσολογικές αποκρίσεις. Έτσι, τα εμβόλια mRNA μπορεί να χρειάζονται βελτιώσεις όπως πρόσθετα συστατικά που βοηθούν στην ενεργοποίηση των κυττάρων του ανοσοποιητικού. Μια τέτοια προσθήκη θα μπορούσε να περιλαμβάνει τη χρήση mRNA για την έκφραση νανοσωματιδίων που διεγείρουν ισχυρότερες ανοσολογικές αποκρίσεις έναντι των διατηρημένων αντιγόνων που παρουσιάζονται από το εμβόλιο.
Η προσέγγιση του μωσαϊκού περιορίζεται επίσης από τη μέγιστη δυνατή δόση για τα εμβόλια mRNA, επειδή οι υψηλότερες δόσεις θα μπορούσαν να προκαλέσουν αυξημένες παρενέργειες από το εμβόλιο. Όταν αυτή η δόση χωρίζεται σε 20 ή περισσότερα αντιγόνα, η δόση ενός ή περισσότερων από αυτά τα αντιγόνα μπορεί να πέσει κάτω από το όριο που απαιτείται για την προστασία. Οι επιστήμονες εργάζονται σε αυτές τις προκλήσεις, μεταξύ άλλων με την ανάπτυξη νέων τεχνολογιών mRNA που λειτουργούν με πολύ χαμηλότερη δόση.
Εάν τα εμβόλια mRNA λειτουργούν για την καθολική προστασία από τη γρίπη, οι ίδιες στρατηγικές θα μπορούσαν να εφαρμοστούν και σε άλλους ιούς που μεταλλάσσονται συχνά, όπως ο ιός που προκαλεί την COVID-19, ίσως ακόμη και ο HIV που προκαλεί το AIDS.
Τα εμβόλια mRNA μπορεί σύντομα να εγκαινιάσουν μια νέα εποχή πιο αποτελεσματικών ετήσιων εμβολίων κατά της γρίπης, παρέχοντας καλύτερη αντιστοιχία από τις νέες παραλλαγές κάθε εποχής γρίπης. Δύο εμβόλια mRNA κατά της εποχικής γρίπης βρίσκονται επί του παρόντος σε κλινικές δοκιμές σε ανθρώπους. Εάν είναι επιτυχείς, μπορεί να προσφέρουν πιο αποτελεσματική προστασία από την ετήσια γρίπη σε σχέση με τα σημερινά εμβόλια κατά της γρίπης.
