Újgenerációs oltóanyagokkal a következő világjárványok ellen

Az újgenerációs vakcinák tervezése során abból indulnak ki, hogy a következő világjárványt előidéző kórokozó hasonló lesz a már ma is ismertekhez. Olyan új vakcinatípusokat kívánnak kialakítani, amelyek az immunrendszer túltöltése révén segítenék a szervezetet a kórokozók elleni gyors reagálásban. Az új, bioanyagokra alapozott vakcinákat úgy tervezik, hogy szobahőmérsékleten is stabilak maradjanak, tehát a mostani leghatékonyabb COVID-19 elleni vakcinákkal szemben nem igényelnének hűtést, így olyan országokban is gyorsan bevezetésre kerülhetnének, amelyekben a hűtés feltételei nem állnak rendelkezésre.

Az új vakcinák képességeit feltáró tanulmány első szerzője, Dr. Michael Super (Wyss Institute, Harvard University, Boston) elmondta, hogy az új biomaterális vakcinák az emberi test természetes immunválaszába avatkoznának bele. Régebbi vizsgálatokban már igazolták, hogy az ilyen kicsi, bab-alakú, bőr alá beültetett bioanyagok protektív nyirokcsomóként működnek, a szervezet saját immunrendszerét utánozva segíthetika a fertőzések és a betegségek elleni védekezést.

Elképzelések szerint az olyan bioanyagokat, mint pl. a test kötőszöveteinek ismert nyomelemét, a szilíciumot tartalmazó szilicium-dioxidot (kovasav) fel lehetne használni egyes patogének szervezetbe fecskendezésére, ilyen módon bejuttatott patogének arra serkentenék a szervezetet, hogy antitestet termeljen ellenük, támogatva az immunrendszer felerősödését. A befecskendezés helyére áramló dendritikus sejtek felvennék a bioanyag kiváltotta antigéneket. Ez a vészjelzés a szokásos, természetes módon indítja el a dendritikus sejtek aktivációját, így az immunrendszer nem fog túlműködni, és igen gyorsan válaszol. Lényegében oda jutunk vissza, hogy az immunrendszer normálisan dolgozik.”

Amint a befecskendezés helyén a sejtek fejlődnek, fokozatosan megtanulják, hogy milyen jelzéseket küldjenek az immunrendszer többi részébe, ami így a vakcina által megcélzott kórokozókra fog reagálni. A sejtek eljutnak a szervezet más részeibe is és serkentik az ott lévő, immunválaszra képes sejteket.

Dr. Super és kutatócsoportja biomateriális vakcinájukkal élő, csökkentett hatású (életképes, de ártalmatlan) patogéneket juttattak a szervezetbe. Ez az eljárás eltér a COVID-19-ben használt rekombináns tüske-fehérje vakcináktól, melyekben genetikailag módosított anyagokat használtak a koronavírus elleni antitestek termeltetésére. Dr. Super szerint élő patogéneket vihetünk be, egy antibiotikummal – vagy valami mással – elpusztíthatjuk őket, és ezt a magunk által kiválasztott vakcinával végezhetjük el. Nincs szükség bonyolult gyártási folyamatra, a bioanyag implantálásával egyszerűen véghezvihető, rögzíthető, elpusztítható, keverhető. „Láttuk, hogy ezek a természetes antigének felveszik a küzdelmet a patogének ellen” – jelentette ki Dr. Super.

A kutatócsoport ezt a folyamatot használta az állatállományra különösen veszélyes Escherichia coli ellen. Megfertőztek egy sertést, aztán a fertőzés ellen antibiotikummal kezelték. Kivonták az elhalt baktériumokat a sertés véréből, és bioanyaggal (ebben az esetben közepes pórusú szilicium-dioxiddal) kombinálva oltóanyagot képeztek. A vakcinát egerekbe fecskendezték be, majd az állatokat különböző E. coli törzsek hatásainak tették ki. Az egerek küzdeni kezdtek a fertőzés ellen. Dr. Super elmondta, hogy itt nem csak a sertés-egér kapcsolat az izgalmas, hanem az, hogy képesek voltak egy másik baktérium törzs halálos fenyegetését is kivédeni. Hasonló eredményeket kaptak akkor is, amikor a vakcinát Staphylococcus aureus-szal fertőzött egereken próbálták ki. A legtöbb, a baktériumok által kiváltott immunválaszt célzó vizsgálatot még a COVID-19 világjárvány előtt indították. De a kutatók szerint munkájuk a következő járványok elleni felkészüléshez is fontos adatokkal szolgálnak.

Az egyik nagyon gyakori és fontos probléma az, hogy nem tudjuk, hogy melyik kórokozó fenyeget. Reméljük, hogy a jövőbeli mikrobiológiai patogén szerkezete hasonló lesz a már jól ismert, normál patogének szerkezetével. Ha ez igaz – és a kutatások is ezt igazolják - , akkor egy kevéssé ismert patogén elleni vakcina is gyártható a jól ismert kórokozók felhasználásával. A bioanyagok tömegesen, olcsón előállíthatók és szárítva tárolhatók, szükség esetén bármikor elővehetők.

Forrás:

Arenschield L. New biomaterial vaccines aim to ward off future pandemic threats. WebMD Health News. August 06, 2021.

Super M, Doherty EJ, Cartwright MJ, et al. Biomaterial vaccines capturing pathogen-associated molecular patterns protect against bacterial infections and septic shock. Nature Biomedical Engineering, Published 08, July 2021. https://doi.org/10.1038/s41551-021-00756-3