Olcsó, új COVID-19 vakcina

A Nature Communications folyóiratban április 17-én jelent meg a Stanford University kutatóinak cikke, amelyben arról számoltak be, hogy új, olcsó fehérje alapú vakcinájuk állati modellszervezeteken egy éven át tartó védelmet biztosított a SARS-CoV-2 összes eddig ismert variánsával szemben. A kutatók szerint a két hétig hűtés nélkül is eltartható oltóanyag gyermekeknél, csecsemőknél is alkalmazható, és igen nagy mértékben segíthetne egy erősebb globális nyájimmunitás kialakításában, valamint csökkenthetné az emlékeztető (booster) oltások iránti igényt. Ha az oltóanyag a humán klinikai vizsgálatok során is hatásosnak bizonyul, alternatívát kínálhat a COVID-19 elleni védekezésben széles körben használt mRNS vakcinákkal szemben, ráadásul azok hátrányai nélkül (magas előállítási költség, hűtve tárolás). A fehérje alapú oltóanyagokat, amelyek az adott vírus proteinfragmentumait, és nem a teljes elölt vagy gyengített vírust tartalmazzák, már évtizedek óta használják világszerte a hepatitisz vagy a bárányhimlő elleni védekezésben.

Peter Kim és D. K. Ludwig professzorok, a tanulmány szerzői szerint a fejlesztéssel pont az volt a céljuk, hogy a világon mindenki számára elérhető oltóanyagot hozzanak létre, ellentétben az mRNS vakcinákkal, amelyek drágák, bonyolultan gyárthatók, és fagyasztott vagy hűtött tárolást igényelnek. Ez az egyik oka annak, hogy egyes afrikai országokban az átoltottság mind a mai napig 10% alatti.

Az új oltóanyag munkaneve Delta-C70-Ferritin-HexaPro, mely egy alumínium-hidroxid adjuvánst is tartalmaz az erősebb immunválasz kiváltása érdekében, ezért rövidebben DCFHP-alum néven hivatkoznak rá a kutatók. A vakcina legnagyobb előnye, hogy olcsón, nagy mennyiségben gyártható, és az adjuváns is kifejezetten olcsón szerezhető be, ráadásul mivel régóta és elterjedten használják, bizonyítottan igen jó biztonságossági profillal rendelkezik gyermekek és csecsemők körében is.

A vakcinát a kutatók a vizsgálatok során rézuszmajmokon próbálták ki, és SASRS-CoV-1 ellen is védettséget biztosított. A bivalens Pfizer/BioNTech és a Moderna mRNS oltóanyagaival szemben, amelyek az eredeti Wuhan törzset és a legutóbbi variánst is tartalmazzák, a DCFHP-alum csak az elsőként azonosított törzs tüskefehérjéjét tartalmazza. Ezzel a megközelítéssel elkerülhető a “variánsüldözés” (variant chasing) jelensége, amelynek során a kutatók mindig a legújabb variáns elleni fehérjéket próbálták meg az emlékeztető oltásokba beletenni. Kim szerint a nyájimmunitás növelésével csökkenthető lenne az emlékeztető oltások iránti igény, mivel az emberek már belefáradtak abba, hogy három-négy havonta újabb és újabb oltásokat kapjanak.

A DCFHP-alum vakcina fejlesztése során három fontos változtatást hajtottak végre a koronavírus először azonosított változatának tüskefehérjéjén. Először stabilizálták, vagyis merevebbé tették a tüskefehérjék térszerkezetét. Az emberi sejtekbe történő behatolás során a koronavírus a felszínén lévő proteintüskéi segítségével kapcsolódik a sejtfelszínre, majd ezek “kifordulnak”, így hatol a sejtbe a vírus. Ezzel a módosítással ez a kifordítási művelet nagy mértékben ellehetetlenül. A második módosítás során a tüskefehérjéhez ferritint, egy olyan nanorészecskét kötöttek, amely antigénekkel szolgál az immunrendszer számára. A nanorészecskék használata a tüskefehérjék stabilizálása mellett jobban stimulálja az immunrendszert, részben azért, mert a nanorészecskéket a dendritikus sejtek fogják el. Ezek a sejtek felelősek az idegen antigének elfogásáért, majd a nyirokcsomókba szállításukért, ahol a B- és T-sejtekkel találkoznak. A harmadik változtatás az volt, hogy a vírus membránjához legközelebbi régióból törölték az utolsó 70 aminosavat. Kim szerint ez azért volt fontos, mert ez a szakasz az immunrendszer figyelmének elkerülésére szolgál: az emberi szervezetben erős antitestválaszt eredményez, ám ezek az antitestek nem segítenek a vírus semlegesítésében, vagyis ez a régió lefoglalja az immunrendszer jelentős kapacitásait. A fehérje ezen részének eltávolításával e kapacitások felszabadítása volt a cél, és az, hogy csak olyan antitestek termelődjenek, amelyek valójában a vírus semlegesítésében vesznek részt.

Az oltóanyag elkészítését követően a kutatók 10 hím rézuszmajmot oltottak be, majd két csoportra osztották őket: az egyik tagjai 21 nappal később kaptak emlékeztető oltást, a másik csoport 92 nappal később. Az állatoknál ezt követően megvizsgálták az antitestszinteket, amelyek 250 nappal az oltást követően is védettséget biztosítottak. A 92 nap után adott emlékeztető oltás erősebb immunválaszt váltott ki, mint a 21 nap után beadott ismétlő vakcina. A kutatók a 381. napon egy második emlékeztető oltást is adtak a majmoknak, ami csaknem megszüntette a két csoportban megfigyelt különbségeket. Mindkét csoportban jelentős volt az immunválasz a második emlékeztető oltást követően is, ami az immunmemória meglétét bizonyította.

Kim reméli, hogy hasonlóan ígéretes eredményeket lát majd az embereknél is, és erre várhatóan egy éven belül meg is születik a válasz, mivel a humán klinikai vizsgálatokat a tervek szerint már májusban megkezdik.

Írásunk az alábbi közlemények alapján készült:

A ferritin-based COVID-19 nanoparticle vaccine that elicits robust, durable, broad-spectrum neutralizing antisera in non-human primates

Low-cost COVID-19 vaccine could improve herd immunity around the world

Irodalmi hivatkozás:

Payton A.-B. Weidenbacher et al, A ferritin-based COVID-19 nanoparticle vaccine that elicits robust, durable, broad-spectrum neutralizing antisera in non-human primates, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-37417-9