H COVID-19 είναι μια ασθένεια του αναπνευστικού. Ωστόσο, από τις πρώτες ημέρες της πανδημίας, οι καρδιαγγειακοί κίνδυνοι που σχετίζονται με τη μόλυνση από SARS-CoV-2 ήταν ξεκάθαροι: άτομα με σοβαρές περιπτώσεις COVID-19 συχνά πέθαιναν από καρδιαγγειακές επιπλοκές και εκείνα με προϋπάρχουσα καρδιαγγειακή νόσο ήταν πιο πιθανό να πάθουν σοβαρή ασθένεια ή πεθαίνουν.
Η ταχεία ανάπτυξη εμβολίων που προστατεύουν από τη νόσο COVID-19 ήταν ένα αξιοσημείωτο επιστημονικό επίτευγμα που έσωσε εκατομμύρια ζωές. Τα εμβόλια έχουν επιδείξει σημαντική επιτυχία στη μείωση των θανάτων και των σοβαρών ασθενειών μετά από μόλυνση με τον ιό SARS-CoV-2 (που προκαλεί την COVID). Παρά την επιτυχία αυτή, οι επιπτώσεις της πανδημίας ήταν καταστροφικές και είναι σημαντικό να εξεταστεί ο τρόπος προστασίας από μελλοντικές πανδημίας.
Εκτός από τον SARS-CoV-2, οι μέχρι πρότινος άγνωστοι κορωνοϊοί ευθύνονται για τα θανατηφόρα ξεσπάσματα του SARS (2003) και του MERS (2012, με συνεχιζόμενα κρούσματα). Εν τω μεταξύ, αρκετοί κορωνοϊοί νυχτερίδων που κυκλοφορούν έχουν εντοπιστεί ότι έχουν τη δυνατότητα να μολύνουν ανθρώπους -κάτι που θα μπορούσε να προκαλέσει μελλοντικά κρούσματα.
Προληπτική εμβολιολογία
Τώρα μια νέα μελέτη έδειξε σε ποντίκια, ότι ένα ενιαίο, σχετικά απλό εμβόλιο μπορεί να προστατεύσει από μια σειρά κορωνοϊών -ακόμη και από αυτούς που δεν έχουν ακόμη εντοπιστεί. Αυτό είναι ένα βήμα προς τον στόχο για αυτό που είναι γνωστό ως «προληπτική εμβολιολογία», όπου τα εμβόλια αναπτύσσονται κατά απειλών πανδημίας προτού μπορέσουν να μολύνουν ανθρώπους.
Τα συμβατικά εμβόλια χρησιμοποιούν ένα μόνο αντιγόνο (μέρος ενός ιού που πυροδοτεί μια ανοσολογική απόκριση) που συνήθως προστατεύει από αυτόν τον ιό και μόνο. Τείνουν να μην προστατεύουν από διάφορους γνωστούς ιούς ή που δεν έχουν ακόμη ανακαλυφθεί.
Σε προηγούμενη έρευνα, υπήρξε επιτυχία των «νανοσωματιδίων μωσαϊκού» στην αύξηση της ανοσολογικής απόκρισης σε διαφορετικούς κορωνοϊούς. Αυτά τα νανοσωματίδια μωσαϊκού χρησιμοποιούν έναν τύπο τεχνολογίας πρωτεϊνικής υπερκόλλας που συνδέει αμετάκλητα δύο διαφορετικές πρωτεΐνες μεταξύ τους. Αυτή η «υπερκόλλα» χρησιμοποιείται για να διακοσμήσει ένα μεμονωμένο νανοσωματίδιο με πολλαπλούς τομείς δέσμευσης υποδοχέα (RBD) -ένα βασικό μέρος ενός ιού βρίσκεται στην πρωτεΐνη ακίδας- που προέρχονται από διαφορετικούς ιούς. Το εμβόλιο επικεντρώνεται σε μια υποομάδα κορωνοϊών που ονομάζονται σαρμπεκοϊοί (sarbecoviruses) και περιλαμβάνει τους ιούς που προκαλούν COVID, SARS και αρκετούς ιούς νυχτερίδων που έχουν τη δυνατότητα να μολύνουν ανθρώπους.
Καθώς ένας ιός εξελίσσεται, ορισμένα μέρη του αλλάζουν ενώ άλλα μέρη παραμένουν ίδια. Το εμβόλιο ενσωματώνει εξελικτικά σχετιζόμενες περιοχές δέσμευσης υποδοχέων, επομένως ένα μόνο εμβόλιο εκπαιδεύει το ανοσοποιητικό σύστημα να αποκρίνεται στα μέρη του ιού που παραμένουν αμετάβλητα. Αυτό προστατεύει από τους ιούς που αντιπροσωπεύονται στο εμβόλιο και, κρίσιμα, προστατεύει από σχετικούς ιούς που δεν περιλαμβάνονται στο εμβόλιο.
Παρά την επιτυχία αυτή με τα νανοσωματίδια μωσαϊκού, το εμβόλιο ήταν πολύπλοκο, καθιστώντας δύσκολη την παραγωγή του σε μεγάλη κλίμακα.
Απλούστερο εμβόλιο
Σε μια συνεργασία μεταξύ των πανεπιστημίων της Οξφόρδης, του Κέμπριτζ και του Caltech (Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια), αναπτύχθηκε τώρα ένα απλούστερο εμβόλιο που εξακολουθεί να παρέχει αυτή την ευρεία προστασία. Επετεύχθη με τη γενετική σύντηξη RBD από τέσσερις διαφορετικούς σαρμπεκοϊούς για να σχηματιστεί μια ενιαία πρωτεΐνη που ονομάστηκε «κουαρτέτο». Στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκε ένας τύπος πρωτεϊνικής κόλλας για να συνδεθούν αυτά τα τετράγωνα σε ένα «νανοκλωβάκι πρωτεΐνης» και να φτιαχτεί το εμβόλιο.
Όταν τα ποντίκια ανοσοποιήθηκαν με αυτά τα εμβόλια, παρήγαγαν αντισώματα που εξουδετέρωσαν μια σειρά από σαρμπεκοϊούς, συμπεριλαμβανομένων των σαρμπεκοϊών που δεν υπάρχουν στο εμβόλιο. Αυτό δείχνει τη δυνατότητα προστασίας από σχετικούς ιούς που μπορεί να μην είχαν ανακαλυφθεί τη στιγμή που παρασκευάστηκε το εμβόλιο.
Μαζί με αυτήν την απλοποιημένη διαδικασία παραγωγής και συναρμολόγησης, το νέο εμβόλιο προκάλεσε ανοσοαποκρίσεις σε ποντίκια που τουλάχιστον ταίριαζαν και σε πολλές περιπτώσεις ξεπερνούσαν αυτές που προέκυψαν από το αρχικό εμβόλιο με νανοσωματίδια μωσαϊκού.
Δεδομένου του μεγάλου μέρους του κόσμου που εμβολιάστηκε ή είχε μολυνθεί προηγουμένως με τον SARS-CoV-2, υπήρχε ανησυχία ότι μια υπάρχουσα απόκριση στον SARS-CoV-2 θα περιόριζε τη δυνατότητα προστασίας από άλλους κορωνοϊούς. Ωστόσο, φαίνεται ότι αυτό το εμβόλιο είναι σε θέση να αυξήσει μια ευρεία ανοσολογική απόκριση κατά σαρμπεκοϊών ακόμη και σε ποντίκια που είχαν προηγουμένως ανοσοποιηθεί κατά του SARS-CoV-2.
Το επόμενο βήμα είναι να δοκιμαστεί αυτό το εμβόλιο σε ανθρώπους. Οι ερευνητές εφαρμόζουν επίσης αυτήν την τεχνολογία για την προστασία από άλλες ομάδες ιών που μπορούν να μολύνουν τον άνθρωπο. Όλα αυτά μας φέρνουν πιο κοντά στο όραμα για την ανάπτυξη μιας βιβλιοθήκης εμβολίων κατά των ιών με δυνατότητα πανδημίας προτού ακόμα μολύνουν στους ανθρώπους.
