Επιστήμονες αναπτύσσουν εμβόλιο για σχεδόν όλους τους αναπνευστικούς παθογόνους παράγοντες: Πόσο κοντά είμαστε;
Φανταστείτε ένα μοναδικό εμβόλιο που θα προσφέρει προστασία ταυτόχρονα από τη γρίπη, τον COVID-19, βακτήρια που εισβάλλουν στους πνεύμονες και εποχιακά αλλεργιογόνα.
Επιστήμονες ανέπτυξαν πρόσφατα ένα ρινικό σπρέι για προστασία από πολλαπλές αναπνευστικές ασθένειες, συμπεριλαμβανομένης της εποχικής γρίπης και του COVID-19. Το σπρέι έχει δοκιμαστεί μέχρι στιγμής σε ποντίκια για τρεις μήνες. Η εφεύρεση, που ονομάζεται “παγκόσμιο αναπνευστικό εμβόλιο”, δεν διεγείρει το ανοσοποιητικό σύστημα με τον κλασικό τρόπο των εμβολίων.
Πόσο μακριά βρισκόμαστε από ένα πραγματικά παγκόσμιο εμβόλιο που θα στοχεύει όλα τα αναπνευστικά παθογόνα; Ειδικοί ανέφεραν στο Live Science ότι, αν και η νέα έρευνα είναι ενδιαφέρουσα, ένα πραγματικά παγκόσμιο εμβόλιο απέχει ακόμα χρόνια.
Η αναζήτηση για παγκόσμια προστασία
Τα εμβόλια για τη γρίπη και τον COVID-19 χρειάζονται ετήσια ενημέρωση για να παραμένουν αποτελεσματικά, καθώς οι ιοί της γρίπης και οι κορονοϊοί μεταλλάσσονται συνεχώς.
“Καθώς κυκλοφορούν, οι ιοί μεταλλάσσονται με μεγάλους και μικρούς τρόπους”, δήλωσε ο Δρ. Alfredo Mena Lora, ιατρικός διευθυντής ελέγχου λοιμώξεων στο Saint Anthony Hospital στο Σικάγο του Ιλινόις. “Έτσι, τα αντισώματα που ήταν αποτελεσματικά την περασμένη σεζόν ενδέχεται να μην συνδέονται τόσο καλά αυτή τη σεζόν, αφήνοντας περισσότερους ανθρώπους ευάλωτους στη μόλυνση.”
Επιπλέον, υπάρχουν μυριάδες αναπνευστικοί ιοί, βακτήρια και αλλεργιογόνα που δεν αποτελούν στόχο κανένα υφιστάμενο εμβόλιο. Αυτά τα προβλήματα έχουν οδηγήσει στην έρευνα για “παγκόσμια” εμβόλια που θα μπορούσαν να παρέχουν ευρύτερη, μακροχρόνια προστασία από πολλαπλά αναπνευστικά ερεθίσματα, ακόμη και από τις εποχικές αλλεργίες.
Αυτή η ώθηση για παγκόσμια εμβόλια επιταχύνθηκε μετά την πανδημία COVID-19, η οποία αποκάλυψε πόσο ευάλωτος είναι ο κόσμος σε νέα αναπνευστικά παθογόνα, καθώς και πόσο γρήγορα τα υπάρχοντα εμβόλια καθίστανται παρωχημένα λόγω μεταλλάξεων. Έκτοτε, οι ερευνητές εστιάζουν στην ανάπτυξη εμβολίων που θα διαρκούν περισσότερο και θα προστατεύουν από περισσότερες παραλλαγές, μειώνοντας ενδεχομένως την ανάγκη για συχνές ενημερώσεις των εμβολίων.
Παγκόσμια εμβόλια υπό ανάπτυξη
Πολλά παγκόσμια εμβόλια υπό ανάπτυξη στοχεύουν σε μέρη των ιών που αλλάζουν πολύ αργά μεταξύ των στελεχών.
Για παράδειγμα, για τη γρίπη, οι ερευνητές στοχεύουν την αιμοαγλουτινίνη, μια πρωτεΐνη που προεξέχει από την επιφάνεια του ιού, αλλά εστιάζουν στον “μίσχο” αντί για την “κεφαλή” αυτής της πρωτεΐνης, επειδή ο μίσχος μεταλλάσσεται πιο αργά. Το FluMos-v2 του National Institutes of Health (NIH), το οποίο στοχεύει την αιμοαγλουτινίνη από έξι στελέχη γρίπης, ολοκλήρωσε πρόσφατα δοκιμές ανθρώπινης φάσης Ι και δημιούργησε ενθαρρυντικές ανοσολογικές αποκρίσεις.
Η πρωτοβουλία Generation Gold Standard του NIH στοχεύει επίσης στην ανάπτυξη παγκόσμιων εμβολίων για την προστασία από πολλαπλούς ιούς που είναι πιθανό να προκαλέσουν μελλοντικές πανδημίες. Ένα ενδορρινικό εμβόλιο γρίπης βρίσκεται ήδη σε δοκιμές ανθρώπινης φάσης. Χρησιμοποιεί ολόκληρους, αδρανοποιημένους ιούς για να ωθήσει τον οργανισμό να παράγει αντισώματα, τα οποία μπλοκάρουν τη μόλυνση, και Τ-κύτταρα, τα οποία επιτίθενται στα μολυσμένα κύτταρα. Αυτή η προσέγγιση θα μπορούσε να παρέχει ευρεία προστασία από πολλαπλά στελέχη γρίπης και ενδεχομένως να μπλοκάρει τη μετάδοση – κάτι που τα τρέχοντα εμβόλια γρίπης δεν κάνουν.
Εν τω μεταξύ, ορισμένοι επιστήμονες εργάζονται σε εμβόλια για κορονοϊούς (pancoronavirus) για την προστασία από τρέχοντες και μελλοντικούς κορονοϊούς, ενώ άλλοι διερευνούν εμβόλια σχεδιασμένα με Τεχνητή Νοημοσύνη. Τα κατασκευάζουν χρησιμοποιώντας υπολογιστικά εργαλεία για να εντοπίσουν περιοχές πρωτεϊνών του ιού που μεταλλάσσονται πολύ αργά και εμφανίζονται σε πολλούς ιούς. Και οι δύο αυτές προσπάθειες βρίσκονται ακόμη σε αρχικά, πειραματικά στάδια.
Με κανένα παγκόσμιο αναπνευστικό εμβόλιο να μην είναι ακόμα στην αγορά, οι περισσότερες προσπάθειες Έρευνας & Ανάπτυξης επικεντρώνονται στην ανάπτυξη εμβολίων για συγκεκριμένες ομάδες ιών, όπως οι ιοί της γρίπης ή οι κορονοϊοί. Η πρόσφατη μελέτη για το ρινικό σπρέι είναι μοναδική στο ότι στοχεύει στην προστασία από ιούς, βακτήρια και αλλεργιογόνα, αντί μόνο από μία οικογένεια παθογόνων.
Ενίσχυση της έμφυτης ανοσίας
Σε αντίθεση με τα παραδοσιακά εμβόλια, το πειραματικό ρινικό σπρέι δεν διδάσκει στο ανοσοποιητικό σύστημα να αναγνωρίζει συγκεκριμένες πρωτεΐνες σε ένα συγκεκριμένο αντιγόνο, όπως ανέφεραν οι ερευνητές στις 19 Φεβρουαρίου στο περιοδικό Science. Αντίθετα, ενισχύει την πρώτη γραμμή άμυνας του ανοσοποιητικού συστήματος, γνωστή ως έμφυτο ανοσοποιητικό σύστημα, δήλωσε στο Live Science ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Bali Pulendran, παθολόγος στο Πανεπιστήμιο Stanford.
Αυτό λειτουργεί σαν σύστημα έγκαιρης προειδοποίησης στους πνεύμονες, έτοιμο να ανιχνεύσει και να ανταποκριθεί γρήγορα σε ένα ευρύ φάσμα παθογόνων, ακόμη και σε αυτά που ο οργανισμός δεν έχει συναντήσει ποτέ στο παρελθόν.
“Αυτά τα [πνευμονικά] κύτταρα είναι τα πρώτα που αισθάνονται την μόλυνση και βοηθούν στον καθορισμό του πώς θα εξελιχθεί η ανοσολογική απόκριση”, δήλωσε ο Pulendran. “Και έχουμε μάθει την τελευταία δεκαετία ότι τα έμφυτα ανοσοποιητικά κύτταρα μπορούν επίσης να ‘εκπαιδευτούν’ για να ανταποκρίνονται ταχύτερα και πιο αποτελεσματικά σε μελλοντικές απειλές.”
Η ιδέα βασίζεται σε έρευνες με το εμβόλιο Bacillus Calmette-Guérin (BCG), το οποίο προλαμβάνει τη φυματίωση. Το 2023, ο Pulendran και οι συνεργάτες του διαπίστωσαν ότι ποντίκια που έλαβαν BCG εμφάνισαν Τ-κύτταρα να συρρέουν στους πνεύμονες. Εκεί, απελευθέρωσαν σήματα που διατηρούσαν τα έμφυτα ανοσοποιητικά κύτταρα ενεργά στους πνεύμονες για μήνες, προστατεύοντας τα ποντίκια τόσο από τον COVID-19 όσο και από τη γρίπη.
Αυτό το νέο ρινικό σπρέι προκαλεί παρόμοια ανοσολογική προστασία. Συνδυάζει δύο ανοσοενισχυτικά, ή ουσίες που προκαλούν ανοσολογική απόκριση, για να ενεργοποιήσει τα Τ-κύτταρα και να τα οδηγήσει στους πνεύμονες. Αυτά τα Τ-κύτταρα στέλνουν χημικά σήματα που μιμούνται φυσικά σημάδια μόλυνσης, διατηρώντας τα έμφυτα κύτταρα των πνευμόνων ενεργά και σε εγρήγορση. Αν ένα παθογόνο εισέλθει στους πνεύμονες, τα έμφυτα ανοσοποιητικά κύτταρα θα είναι έτοιμα να σταματήσουν τη μόλυνση στα σπάργανα.
Σε πειράματα, ποντίκια έλαβαν τέσσερις δόσεις του ρινικού σπρέι, με διάστημα μιας εβδομάδας, και εκτέθηκαν σε κορονοϊούς 21 ημέρες έως 3 μήνες μετά την τελευταία δόση. Τα εμβολιασμένα ποντίκια είχαν περίπου 700 φορές λιγότερο ιό στους πνεύμονές τους σε σύγκριση με τα μη εμβολιασμένα ποντίκια, ενώ διατήρησαν το βάρος τους και επέζησαν των λοιμώξεων. Τα μη εμβολιασμένα ποντίκια, αντίθετα, έχασαν σημαντικό βάρος, παρουσίασαν φλεγμονή στους πνεύμονες και, σε ορισμένες περιπτώσεις, πέθαναν.
Το εμβόλιο βοήθησε επίσης τα ποντίκια να καταπολεμήσουν βακτηριακές λοιμώξεις από Acinetobacter baumannii και Staphylococcus aureus, εβδομάδες έως μήνες μετά τη χορήγηση. Για παράδειγμα, τα επίπεδα S. aureus στα νεφρά ήταν περίπου 200 φορές χαμηλότερα σε εμβολιασμένα ποντίκια σε σύγκριση με τα μη εμβολιασμένα.
Το εμβόλιο μείωσε επίσης τη σοβαρότητα αλλεργικών αντιδράσεων που προκλήθηκαν από ακάρεα οικιακής σκόνης. Το εμβόλιο “σπέρνει” στους πνεύμονες μακρόβια Τ-κύτταρα που αλλάζουν το περιβάλλον των πνευμόνων με τέτοιο τρόπο ώστε να καταστέλλουν την ανοσολογική οδό πίσω από τις αλλεργίες, ανέφεραν οι ερευνητές. Ως αποτέλεσμα, όταν τα εμβολιασμένα ποντίκια ήρθαν σε επαφή με ακάρεα σκόνης, τα ανοσοποιητικά τους συστήματα δεν στρατολόγησαν κύτταρα που προκαλούν φλεγμονή ούτε παρήγαγαν βλέννα όπως θα συνέβαινε διαφορετικά. Η αφαίρεση των Τ-κυττάρων εξάλειψε αυτή την προστασία.
Από τα ποντίκια στους ανθρώπους
“Αυτή η ιδέα δημιουργεί μια ισχυρότερη, ταχύτερη ανοσολογική στάση στο αναπνευστικό σύστημα”, δήλωσε ο Mena Lora, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη, για το ρινικό σπρέι. Παρόλο που τα αποτελέσματα είναι ακόμη πρώιμα, πρόσθεσε, η εργασία προσφέρει ένα σημαντικό proof-of-concept.
Η μελέτη δοκίμασε μόνο μια χούφτα παθογόνων, οπότε, αν και το εμβόλιο παρέχει ευρείες άμυνες, είναι πολύ νωρίς για να χαρακτηριστεί ως παγκόσμιο αναπνευστικό εμβόλιο. Και μακροπρόθεσμα, η μετάφραση αυτών των ευρημάτων στους ανθρώπους θα είναι πολύπλοκη.
“Το ανθρώπινο ανοσοποιητικό σύστημα ποικίλλει σημαντικά”, δήλωσε ο Mark Cameron, αναπληρωτής καθηγητής πληθυσμιακών και ποσοτικών επιστημών υγείας στη Σχολή Ιατρικής Case Western Reserve University. “Το αν αυτό το εμβόλιο μπορεί να δημιουργήσει ευρεία προστασία χωρίς παρενέργειες θα απαιτήσει προσεκτικές κλινικές δοκιμές”, δήλωσε ο Cameron, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη.
Ο Pulendran συμφώνησε, προσθέτοντας ότι η ενίσχυση του ανοσοποιητικού συστήματος με αυτόν τον τρόπο ενέχει πιθανούς κινδύνους, όπως η πρόκληση υπερβολικής φλεγμονής. “Στις μελέτες μας σε ζώα, δεν παρατηρήσαμε παθολογική φλεγμονή, αλλά αυτά τα ζητήματα θα πρέπει να εξεταστούν προσεκτικά σε μελέτες σε ανθρώπους”, προειδοποίησε.
Η ομάδα προετοιμάζεται τώρα για δοκιμές για αρχικά στάδια σε ανθρώπους. Η ακριβής χρονοδιάγραμμα για πιθανή έγκριση παραμένει αβέβαιη.
“Αν είναι επιτυχές, ένα τέτοιο εμβόλιο θα μπορούσε να μειώσει τις νοσηλείες, να μειώσει την πίεση στις ΜΕΘ [μονάδες εντατικής θεραπείας] και να προστατεύσει τους πληθυσμούς κατά τη διάρκεια εποχικών εξάρσεων και μελλοντικών πανδημιών”, δήλωσε ο Mena Lora.
Ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας εκτιμά ότι τα εμβόλια γρίπης επόμενης γενιάς ή παγκόσμια εμβόλια θα μπορούσαν να αποτρέψουν έως και 18 δισεκατομμύρια περιπτώσεις γρίπης και να σώσουν εκατομμύρια ζωές παγκοσμίως, εάν χρησιμοποιηθούν ευρέως από το 2025 έως το 2050. Ωστόσο, καθώς κανένα παγκόσμιο εμβόλιο γρίπης δεν έχει φτάσει ακόμη στην αγορά, αυτοί οι φιλόδοξοι στόχοι παραμένουν σε αναμονή.
“Ο τελικός τους αντίκτυπος θα εξαρτηθεί από την αποτελεσματικότητα, τη διάρκεια της προστασίας και την απόδοση σε ποικίλους πληθυσμούς”, τόνισε ο Mena Lora. “Όσο περισσότερα εργαλεία έχουμε – διαφορετικές πλατφόρμες, στόχους και μεθόδους παράδοσης – τόσο καλύτερες είναι οι πιθανότητές μας να αναπτύξουμε ευρέως προστατευτικά εμβόλια, ενώ παράλληλα θα συνεχίζουμε να βελτιώνουμε τα εμβόλια για συγκεκριμένα παθογόνα για ομάδες υψηλού κινδύνου.”