Opracowano uniwersalną szczepionkę RNA skuteczną przeciwko każdemu szczepowi wirusa

Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Riverside zaprezentowali nową strategię szczepień opartą na RNA, która jest skuteczna przeciwko wszystkim szczepom wirusa i jest bezpieczna nawet dla niemowląt i osób z osłabionym układem odpornościowym.

Każdego roku naukowcy próbują przewidzieć, które cztery szczepy grypy będą dominować w nadchodzącym sezonie. I każdego roku ludzie otrzymują zaktualizowaną szczepionkę, mając nadzieję, że naukowcy prawidłowo zidentyfikowali szczepy.

Taka sama sytuacja ma miejsce w przypadku szczepionek przeciwko COVID-19, które są dostosowywane do zwalczania najpopularniejszych szczepów wirusa krążących w Stanach Zjednoczonych.

Ta nowa strategia może wyeliminować potrzebę tworzenia różnych szczepionek, ponieważ jest ukierunkowana na część genomu wirusa, która jest wspólna dla wszystkich szczepów. Szczepionka, jej mechanizm działania i demonstracja jej skuteczności u myszy zostały opisane w artykule opublikowanym w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences.

„Chcę podkreślić, że ta strategia szczepionkowa jest wszechstronna” — powiedział Zhong Hai, wirusolog z UCR i autor artykułu. „Może być stosowana w przypadku wielu wirusów, skuteczna przeciwko wszystkim wariantom i bezpieczna dla szerokiego grona osób. Może to być uniwersalna szczepionka, której szukaliśmy”.

Szczepionki zazwyczaj zawierają martwą lub zmodyfikowaną żywą wersję wirusa. Układ odpornościowy rozpoznaje białko wirusa i uruchamia odpowiedź immunologiczną, produkując komórki T, które atakują wirusa i zapobiegają jego rozprzestrzenianiu się. Produkuje również komórki B „pamięci”, które uczą układ odpornościowy obrony przed przyszłymi atakami.

Nowa szczepionka również wykorzystuje żywą, zmodyfikowaną wersję wirusa, ale nie opiera się na tradycyjnej odpowiedzi immunologicznej ani aktywnych białkach odpornościowych. Dzięki temu jest bezpieczna dla niemowląt z niedojrzałym układem odpornościowym i osób z osłabionym układem odpornościowym. Zamiast tego szczepionka opiera się na małych cząsteczkach RNA, aby stłumić wirusa.

„Gospodarz — człowiek, mysz lub inne stworzenie — reaguje na infekcję wirusową, produkując małe interferujące RNA (siRNA). Te RNA tłumią wirusa” — wyjaśnił Shouei Ding, profesor mikrobiologii UCR i główny autor artykułu.

Wirusy wywołują choroby, ponieważ produkują białka, które blokują odpowiedź RNAi gospodarza. „Jeśli stworzymy zmutowanego wirusa, który nie może produkować białka, które tłumi naszą odpowiedź RNAi, możemy osłabić wirusa. Będzie on w stanie replikować się do pewnego poziomu, ale wtedy przegra walkę z odpowiedzią RNAi gospodarza” — dodał Ding. „Ten osłabiony wirus mógłby zostać użyty jako szczepionka w celu wzmocnienia naszej odpowiedzi immunologicznej RNAi”.

Aby przetestować tę strategię na wirusie myszy Nodamura, naukowcy wykorzystali myszy mutanty pozbawione komórek T i B. Pojedyncza dawka szczepionki chroniła myszy przed śmiertelną dawką niezmodyfikowanego wirusa przez co najmniej 90 dni. Badania sugerują, że dziewięć dni życia myszy odpowiada mniej więcej jednemu ludzkiemu rokowi.

Istnieje niewiele szczepionek odpowiednich dla niemowląt poniżej szóstego miesiąca życia. Jednak nawet nowonarodzone myszy produkują małe cząsteczki RNAi, co wyjaśnia, dlaczego szczepionka je chroni. Uniwersytet Kalifornijski w Riverside otrzymał już patent USA na tę technologię szczepionki RNAi.

W 2013 r. ten sam zespół badawczy opublikował artykuł, w którym wykazano, że infekcje grypy również wyzwalają produkcję cząsteczek RNAi. „Naszym kolejnym krokiem jest więc wykorzystanie tej samej koncepcji do stworzenia szczepionki przeciw grypie, aby chronić dzieci. Jeśli nam się uda, nie będą już musiały polegać na przeciwciałach swoich matek” – powiedział Ding.

Ich szczepionka przeciw grypie prawdopodobnie będzie podawana w formie sprayu, ponieważ wiele osób nie lubi igieł. „Infekcje układu oddechowego rozprzestrzeniają się przez nos, więc spray może być wygodniejszym sposobem podawania” — powiedział High.

Ponadto, naukowcy twierdzą, że mało prawdopodobne jest, aby wirus zmutował, aby uniknąć tej strategii szczepień. „Wirusy mogą mutować w obszarach, które nie są celem tradycyjnych szczepionek. Jednak my atakujemy cały ich genom tysiącami małych RNA. Nie będą w stanie tego uniknąć” – powiedział High.

Naukowcy uważają, że ostatecznie uda im się „skopiować i wkleić” tę strategię, aby stworzyć uniwersalną szczepionkę na dowolną liczbę wirusów.

„Istnieje kilka znanych ludzkich patogenów: denga, SARS, COVID. Wszystkie mają podobne funkcje wirusowe” — powiedział Ding. „Ta strategia powinna być stosowana do tych wirusów ze względu na łatwy transfer wiedzy”.