Univerzális vakcina a légúti vírusfertőzések kivédésére

A Proceedings of the National Academy of Sciences folyóiratban április 17-én jelent meg a University of California Riverside (UCR) kutatóinak cikke egy új, RNS-alapú vakcinastratégiáról, amely bármely vírustörzs ellen hatásos, és biztonságosan alkalmazható még csecsemőknél és legyengült immunrendszerű személyeknél is.

Az egészségügyi intézmények virológusai minden évben megpróbálják megjósolni azt a négy influenzatörzset, amely a legnagyobb valószínűséggel fertőz majd a következő influenzaszezonban. Az emberek pedig minden évben sorban állnak a rendelőknél a frissített vakcináért, remélve, hogy a kutatók helyesen találták el a vírustörzseket - ezért alacsony például az influenza oltások hatásossága.

Ugyanez igaz a COVID vakcinákra is, amelyeket úgy állítottak össze, hogy az Egyesült Államokban keringő leggyakoribb variánsok ellen irányuljanak.

A mostani cikkben bemutatott új megközelítés azonban kiküszöbölné a különböző oltások készítésének szükségességét, mivel a vírusgenom egy olyan részét célozza meg, amely az adott vírus összes törzsében közös.

“Amit ezzel a vakcinastratégiával kapcsolatban hangsúlyozni szeretnék, az egyetlen szó: széleskörű” - nyilatkozta Rong Hai, az UCR virológusa és a tanulmány levelező szerzője. “Egyrészt széles körben alkalmazható bármilyen számú vírusra, széles körben hatékony a vírus bármelyik variánsa ellen, és biztonságos az emberek széles köre számára. Ez lehet az az univerzális vakcina, amelyet eddig kerestünk.”

A vakcinák hagyományosan egy vírus elhalt vagy módosított, élő változatát tartalmazzák. A szervezet immunrendszere felismeri a vírus egy adott fehérjéjét, és immunválaszt indít. Ez a válasz T-sejteket termel, amelyek megtámadják a vírust és megakadályozzák annak terjedését. Emellett “memória” B-sejtek is termelődnek, amelyek felkészítik az immunrendszert arra, hogy a jövőbeli támadások ellen is védelmet nyújtson.

A most kifejlesztett új oltóanyag szintén egy vírus élő, módosított változatát használja. Csakhogy nem támaszkodik arra, hogy a beoltott szervezetnek rendelkeznie kell ezzel a hagyományos immunválasszal vagy immunaktív fehérjékkel - ezért alkalmazható olyan csecsemőknél, akiknek az immunrendszere fejletlen, vagy olyan embereknél, akik olyan betegségben szenvednek, amely túlterheli vagy lenullázza az immunrendszerüket. Ehelyett az új vakcina hatásmechanizmusa a kis, csendesítő RNS-molekulákon alapul.

“Egy gazdatest - egy ember, egy egér, bárki, akit beoltunk - kis interferáló RNS-eket (RNSi) fog termelni a vírusfertőzésre adott immunválaszként. Ezek az RNSi-k fogják kiütni a vírust” - mondta Shouwei Ding, az UCR mikrobiológia-professzora és a tanulmány első szerzője.

A vírusok azért okoznak sikeresen betegséget, mert olyan fehérjéket termelnek, amelyek blokkolják a gazdaszervezet RNSi válaszát. “Ha viszont olyan mutáns vírust készítünk, amely nem képes az RNSi-t elnyomó fehérjét termelni, akkor gyengíthetjük a vírust. Bizonyos szintig a vírus képes lesz szaporodni a szervezetben, de aztán elveszíti a csatát a gazdaszervezet RNSi válaszával szemben” - fejtette ki Ding. “Az így meggyengített vírus vakcinaként használható az RNSi alapú immunrendszerünk erősítésére.”

A kutatók ezt a stratégiát egy Nodamura nevű egérvírussal tesztelték, amivel T- és B-sejtek nélküli egér modellszervezeteket fertőztek meg. Egyetlen adag oltóanyag beadását követően is látványos volt, hogy az egerek legalább 90 napig védettek maradtak a változatlan vírus halálos dózisával szemben. Megjegyzendő, hogy egyes tanulmányok szerint kilenc egérnap nagyjából egy emberi évnek felel meg.

Kevés olyan vakcina van, amely alkalmas hat hónaposnál fiatalabb csecsemők körében történő alkalmazásra. Azonban még az újszülött egerek is termelnek kis RNSi molekulákat, így ez a vakcina őket is megvédte. A UC Riverside a napokban nyújtottak be amerikai szabadalmi igényt az új RNSi oltóanyag-technológiára.

Ugyanez a kutatócsoport 2013-ban már publikált egy tanulmányt, amely kimutatta, hogy az influenzafertőzés is RNSi molekulák termelésére késztet bennünket.

“Ezért a következő lépésünk az, hogy ugyanezt a koncepciót felhasználjuk az influenza elleni vakcina előállítására, hogy a csecsemők is védve legyenek. Ha sikerrel járunk, többé nem kell majd az anyai antitestekre hagyatkozniuk a védelemhez” - mondta Ding.

Ezt az influenza elleni vakcinát már valószínűleg orrspray formájában fogják beadni, mivel sokan idegenkednek a tűktől, ráadásul a légúti fertőzések az orron keresztül terjednek, így a spray eleve előnyösebb beadási forma lehet.

Emellett a kutatók szerint kicsi az esélye annak, hogy a vírus úgy mutálódjon, hogy elkerülje ezt az oltási stratégiát. “A vírusok mutálódhatnak ugyan olyan régiókban, amelyeket a hagyományos vakcinák nem céloznak meg. Mi azonban a teljes genomjukat célozzuk meg több ezer kis RNS-sel. Ezt biztosan nem tudják elkerülni” - mondta Hai.

A kutatók úgy vélik, hogy egyszerű másolásos módszerrel bármilyen más vírus ellen is alkalmazható ez a megközelítés:

“Számos jól ismert emberi kórokozó van; a Dengue-láz, a SARS a COVID. De mindegyiknek hasonló vírusfunkciói vannak” - mondta Ding. “Ezért ennek a megközelítésnek ezek ellen a kórokozók ellen is működnie kell.”

Írásunk az alábbi közlemények alapján készült:

New vaccine strategy may mean the end of the line for endless boosters

Live-attenuated virus vaccine defective in RNAi suppression induces rapid protection in neonatal and adult mice lacking mature B and T cells

Irodalmi hivatkozás:

Chen et al.:Live-attenuated virus vaccine defective in RNAi suppression induces rapid protection in neonatal and adult mice lacking mature B and T cells. PNAS 121 (17) e2321170121 https://doi.org/10.1073/pnas.2321170121