„Univerzális” vakcina - futurológia vagy közeli realitás?

Egyetlen új vakcina hatásos lehet minden koronavírus ellen? - A tudósok már dolgoznak olyan oltáson, amely mind a SARS-CoV-2 és az újabb variánsai okozta betegség, mind más koronavírus fajok által okozott szezonális náthák ellen megvéd - aminek alkalmazásával megelőzhető lehet a következő koronavírus-pandémia.

A COVID-19 ellen kifejlesztett vakcinákra az orvoslás történetének mérföldköveiként fogunk emlékezni, hiszen kifejlesztésükre hónapokban mérhető idő alatt került sor. Korábban ez a feladat akár egy évtizedet is igénybe vett volna, hivatkoznak szakemberek a fejlemény egyedi voltára. Dr. Kayvon Modjarrad, a Walter Reed Army Institute of Research (Silver Spring, Md.) kutatóintézet egyik részlegének: az újonnan jelentkező fertőző betegségekkel foglalkozó tagozatnak (Emerging Infectious Diseases Branch) az igazgatója ugyanakkor nem elégedett. Mint mondja: „Nem haladunk elég gyorsan”. Napjainkra már több mint 2,6 millióan haltak meg miatta – március 9-én a veszteség pontos száma: 2.600.073 halott – és sok országban még legalább 1 vagy akár 2 évig se fognak tudni hozzájutni a vakcinához. „Pedig nagyon gyorsan meg kellene mindenkinek kapnia az oltást, lehetőleg még ma.”

A jövőben is lesznek koronavírus okozta járványkitörések, mondja az infektológus. A denevéreknél és más emlősöknél mindennapos, hogy rengeteg baktériumtörzset és számtalan vírusfajt hordoznak. E patogének közül egyesek nyilvánvalóan képesek átlépni a fajok közötti határokat (korlátokat), és ez új pandémiát fog elindítani. Mindez csak idő kérdése. Dr. Modjarrad csak egy azon sok tudós közül, akik évek óta hangoztatják, másféle vakcinára van szükség – olyanra, amely az összes koronavírussal szemben hatásos tud lenni. De figyelmeztető felhívásukat nagyjából mindaddig nem vették figyelembe, amíg a COVID-19 be nem mutatta, hogy milyen katasztrofális hatásúak tudnak lenni a koronavírusok. A kutatók most egy olyan vakcina prototípusának fejlesztésébe fogtak, aminek némiképpen ígéretes (bár korai) eredménye állatokon végzett vizsgálatokban már látszik.

Dr. Eric Topol, a molekuláris orvostudomány professzora (Scripps Research Institute, San Diego) úgy véli, hogy a tudósoknak késlekedés nélkül egy újabb vakcinát előállító nagyszabású projektet kellene közösen indítaniuk. „Munkacsapatba tömörülve kell felgyorsítanunk e kutatófolyamatot, hogy még ebben az évben kézzelfogható eredményt tehessünk le az asztalra.” Dr. Topol és ugyancsak a Scripps Kutatóintézetben dolgozó immunológus kollégája, Dennis Burton, a Nature tudományos lap hasábjain hívta fel a tudományos élet tagjait ennek az átfogó koronavírus projektnek az indítására.

Koronavírusok - történeti háttér

A koronavírus(oka)t először az 1960-as években azonosították. E vírusok léte akkoriban még nem keltette fel a vakcinagyártók érdeklődését. Évtizedeken át úgy hitték, ezek csak enyhe náthát okoznak. De 2002-ben felbukkant a SARS-CoV elnevezésű új koronavírus, ami halálos kimenetelű tüdőgyulladást okozott, aminek elnevezése: súlyos akut légzőszervi szindróma (severe acute respiratory syndrome), azaz SARS lett.

A tudósok ekkor, mint a felbolydult méhkas, nekiláttak, hogy vakcinát fejlesszenek ki ellene. Mivel korábban még senki nem gyártott humán koronavírus elleni vakcinát, sok mindent kellett megtanulniuk ennek biológiai hátteréről. Végül az immunrendszer célpontját választották ki a kutatók: egy fehérjét a vírus felszínén, amit tüskefehérjének neveztek el. Feltételezték, majd igazolták, hogy a tüske részhez tapadó ellenanyag meg tudja akadályozni, hogy a koronavírus belépjen a sejtekbe – és ezáltal megállítja az infekciót.

Az ázsiai és más járványügyi szakemberek azonban nem vártak arra, hogy majd a SARS ellen kifejlesztett vakcina hozza el a megoldást. A késlekedés nélkül bevezetett karantén és egyéb védelmi erőfeszítéseik meglepően eredményesnek bizonyultak. Néhány hónap alatt elnyomták a SARS-CoV okozta járványt, ami végül mindössze 774 halálos áldozatot követelt. A koronavírusok veszélye még világosabban megmutatkozott 2012-ben, amikor denevérekből kiindulva egy másik fajuk okozott egy újabb halálos légzőszervi betegséget (ez a MERS), ami ellen viszont már megindult a vakcinafejlesztés.

Néhány kutató azonban már akkor azon töprengett, hogy vajon az-e a legjobb megoldás, ha minden egyes koronavírus ellen új vakcinát hoznak létre? – Ez az, amire dr. Modjarrad ma is azt mondja, túl kell lépni az „egy kórokozó – egy gyógyszeres megközelítés” gyakorlatán. Többen vélték tehát már évekkel ezelőtt úgy, hogy célszerűbb volna egyetlen vakcinát bevetni a SARS, a MERS és az egyéb koronavírusok ellen, persze ha létezne ilyen. Aztán évekig nem jutottak tovább ennél a gondolatnál.

A MERS és a SARS viszonylag kevés halálesetet okozott, és az általuk okozott problémán való töprengést hamarosan háttérbe tolták az egyéb vírusok (Ebola, Zika) miatti járványkitörések. 2016-ban Maria Elena Bottazzi virológus (Baylor College of Medicine) és kollégái akkoriban egy univerzális, koronavírus elleni vakcina kutatására kértek támogatást az amerikai kormányzattól, ám ezt nem kapták meg. A hatóságok arra hivatkoztak: „nincs napirenden e kérdés, e téma iránt nincs érdeklődés” – emlékezik vissza dr. Bottazzi, aki kutatócsoportjával akkoriban egy másik, SARS elleni vakcina fejlesztésének támogatását is elvesztette. Ráadásul azután, hogy igazolni tudták, hogy egerekben működik a védőoltás, ami az emberi sejtekre nézve nem toxikus, és aminek a tömeges gyártása is megoldható. Minthogy lekerült a színpadról a koronavírus – kevesen sejtették akkor, hogy csak rövid időre tűnt el a szemünk elől –, egyszerűen nem élvezett különleges elsőbbséget. Már nem volt top prioritás. És minthogy dr. Bottazzi teamjének nem volt elég pénze a klinikai vizsgálatok megindítására, SARS elleni vakcinájukat eltárolták egy hűtőben, és egyéb kutatási témára tértek át. „Küzdelmes volt” – jegyzi meg dr. Bottazzi. „A tudományos rendszerünk kudarcát jelentik az akkori döntések. A támogató alapkezelők fénylő tárgyakra, csillogó témákra vadásznak” – fogalmaz dr. Matthew Memoli, a fertőző betegségekkel és allergiával foglalkozó amerikai kutatóintézet (National Institute of Allergy and Infectious Diseases, NIAID) virológusa.

Visszatekintve különösen egyértelmű, mekkora melléfogás, óriási hiba volt a támogatás elutasítása. A kutatási téma jegelése után 3 évvel viszont felbukkant egy harmadik veszélyes koronavírustörzs, a COVID-19-et okozó SARS-CoV-2. Bár ez a vírus a SARS-t, MERS-t okozó rokon vírusfajokhoz képest kevesebb halálesetet idéz elő, valamiben sokkal rosszabb náluk: eredményesebben terjed emberről emberre, amit a több mint 117 milliónyi dokumentált fertőzés esete igazol a világon, és ez a szám napról napra tovább emelkedik (március 9-én a fertőzöttek pontos száma 117.148.365).

Mindaz, amit az elmúlt években megtanultak a koronavírusokról a kutatók, segítette őket abban, hogy gyorsan előállíthassák a SARS-CoV-2 elleni vakcinákat. Dr. Bottazzi teamje a 2016-ban a SARS elleni vakcinájukhoz kifejlesztett technológiát most a COVID-19 ellen használja – jelenleg a korai klinikai vizsgálatoknál tartanak. Más kutatók a gyorsabb haladás érdekében újabb módszereket vetettek be. A német BioNTech cég partnerségben a Pfizerrel a SARS-CoV-2 tüskefehérjéjét kódoló messenger RNS-t alkalmazta. Mindössze 11 hónap telt el addig, míg vakcinájukra az amerikai kormányzat felhasználási engedélyt adott. Ezt megelőzően a korábbi védőoltási rekord 4 év volt – ennyi kutatási év után kapott jóváhagyást a mumpsz elleni vakcina.

Univerzális vakcinák

Bár még nem látszik, hol a COVID-19-pandémia vége, de már most számos kutató sürgeti azt, hogy a tudományos (és a járványegészségügyért felelős) világ készüljön fel a következő halálos koronavírus fogadására. „Már háromszor felbukkant, igen valószínű, hogy erre ismét sor kerül” – állítja Daniel Hoft virológus (Saint Louis University). Egy Cambridge-i székhelyű biotechnológiai vállalat (VBI vaccines) kutatói pedig már 2020 nyarán megtették az első lépéseket a koronavírusok elleni univerzális vakcina előállítására. Létrehoztak egy olyan vakcinát, amiben a SARS, a MERS és a COVID-19 kialakulásáért felelős 3 koronavírusból származó tüskefehérje is megtalálható. Amikor ezt, a három tüskefehérjét tartalmazó vakcinát egerekbe injektálták, az állatokban olyan ellenanyag termelődött, ami mindhárom vírus ellen hatásosnak bizonyult. Különös módon, a képződött antitestek egy része pedig hozzá tudott kapcsolódni egy negyedik humán koronavírushoz (egy olyan koronavírusfajhoz, mely szezonális náthát okoz), úgy is, hogy annak tüskefehérjéje nem is volt jelen hozzáadott elemként a vakcinában.

Ezeket az adatokat bár tudományos publikációkban még nem jelentették meg a kutatók, de már nyilvánosságra hozták. David Anderson, a VBI cég tudományos vezetője elismerte, hogy egyelőre az nem világos, miért képes így működni a vakcina. Egyik lehetséges magyarázatként azt említi, hogy ha fehérjék többféle verziójával hoznak kapcsolatba egyszerre egy immunsejtet, akkor az nemcsak az egyik ellen szolgáló antitesteket hoz létre, hanem inkább egy olyan „kompromisszumos” antitestet képez, amelyik mindegyik ellen működik. „Egyelőre tanítgatjuk, irányítgatjuk az immunsejteket” – mondja dr. Anderson, bár megjegyzi, mindez ma még csak spekuláció. Pamela Bjorkman szerkezeti biológus (Caltech) és kollégái koronavírussal végeztek nemrégiben kiterjedt kísérletet, amiről be is számoltak a Science hasábjain. A kutatók 8 (azaz nyolc) különböző koronavírus tüskefehérjéinek csak a hegyeit (vagyis nanorészecskéket) kapcsolták egy fehérjemaghoz. Miután ezeket a nanopartikulumokat tartalmazó vakcinát beinjektálták az egerekbe, az állatok olyan antitesteket hoztak létre, amelyek képesek voltak kapcsolódni mind a nyolc koronavírushoz – ezen felül további 4 (ismételjük: négy) másik koronavírushoz, amiket a tudósok bele se tettek a vakcinába.

A dr. Modjarrad (Walter Reed Army Institute of Research) vezette kutatócsoport egy fehérjetöredékekkel megpakolt nanorészecskékre épülő vakcina kifejlesztésén dolgozik. Úgy tervezik, hamarosan megkezdhetik önkénteseken a klinikai próbákat. Bár jelenleg ez a vakcina csak a SARS-CoV-2 tüskéiből használ fehérjetöredékeket (fragmentumokat), de dr. Modjarrad és kollégái készülnek úgy átállítani, hogy koronavírusok elleni univerzális vakcina lehessen belőle.

Dr. Hoft (Saint Louis University) pedig olyan univerzális vakcinán dolgozik, amely nem a tüskefehérjével szembeni antitesten alapul. Egy kaliforniai biotech vállalattal (Gritstone Oncology) együttműködésben olyan vakcinát állítottak elő, amely arra ösztönzi a sejteket, hogy olyan felszíni fehérjét hozzanak létre, ami úgy riadóztatja az immunrendszert, mintha egy – bármilyen – koronavírus volna jelen. Most készülnek lefuttatni klinikai vizsgálatukat, amiben arra keresik a választ, hogy vakcinájuk a SARS-CoV-2 ellenében is hatásos-e. „Egy harmadik generációs vakcina kifejlesztése érdekel bennünket, olyan, ami bevetésre készen állhat a polcokon, a jövőbeni kitörések esetén” – mondja dr. Hoft.

A molekuláris orvostudomány professzora, dr. Eric Topol szerint a tudósoknak egy másik stratégiát is elő kellene venniük – mégpedig olyan, több koronavírus ellen termelődő antitestek, ellenanyagok keresésére, amelyeket a fertőződés során saját szervezetünk állít elő. A HIV és más vírusokat tanulmányozó kutatók ugyanis már rájöttek arra, hogy a fertőzés alatt keletkező antitestek milliárdjai között vannak olyan ritka típusok is, amelyek hasonló vírustörzsek hatalmas skálája ellenében is képesek hatékonyan működni. Ezért lehetséges olyan vakcinákat létrehozni, amelyek arra késztetik a szervezetet, hogy – akár nagy tömegben is – hozzon létre ilyen szélesen értelmezhető semlegesítő antitesteket. Mivel a koronavírusok meglehetősen hasonlítanak egymásra, mondja dr. Topol, ezért nem lehet olyan nehéz olyan vakcinát előállítani, amely képes az ilyen „széles spektrumú” semlegesítő ellenanyag termeltetésére. Úgy véli, „a vírusoknak egy könnyen leszerelhető családjával állunk szemben”.

Azonban a kutató derűs, optimista várakozásához képest a koronavírusok elleni univerzális vakcina megtalálása még hosszabb ideig eltarthat. Ha bele is telik majd néhány évbe, fel fogja tudni készíteni a világot arra a helyzetre, amikor a következő koronavírus ugorja át a fajok közötti korlátokat. „Azt hiszem, lesznek védőoltásaink e jelenlegihez hasonló pandémiák megelőzésére” – vélekedik dr. Matthew Memoli. „Egyikünk se akar ilyesmit még egyszer végigélni. És nem akarjuk, hogy a gyerekeinknek, unokáinknak vagy akár a 100 év múlva élő leszármazottainknak hasonló pandémiás úton kelljen végigmenniük” – fogalmaz a fertőző betegségekkel és allergiával foglalkozó amerikai kutatóintézet virológusa.

Tovább

• A COVID-19 elleni vakcinák összehasonlítása
• A vakcina mellé még más is kell a pandémia megállításához

WEBBeteg.hu
Szerző: Fazekas Erzsébet, újságíró, Forrás: Could a Single Vaccine Work Against All Coronaviruses? (nytimes.com)