Корона вируса: Да ли постоји вакцина која ради против свих сојева

Средином осамдесетих, Џонатан Хини био је докторанд на америчком Националном институту за здравље (НИХ) у Мериленду кад му је речено да мора брзо да одлети за Орегон, на сасвим другом крају земље, како би истражио мистериозну нову болест која изазива талас изненадних смрти у групи гепарда држаних у заточеништву.

За Хинија се показало да је то његов први познати сусрет са корона вирусом.

„На крају смо утврдили да је то корона вирус који је прешао са домаћих мачака на гепарде", каже он.

„И зато што су гепарди били нови домаћини, то је изазвало много смрти и уништења. А то је био мој први сусрет с њима."

Четири деценије касније, Хини се налази на челу ДИОСинВакса, биотехнолошке компаније са седиштем у Кембриџу, у Великој Британији, која је недавно добила 41 милион евра од Коалиције за иновације припремљености на епидемије (ЦЕПИ), фондације која има подршку Била и Мелинде Гејтс, индијске и норвешке владе, као и Светског економског форума, између осталих.

Хини и колеге суочавају се са изазовом који се одавно показао непремостивим за научнике: израдити вакцине које не само да могу да заштите од једног корона вируса, већ и од више родова, сојева, а можда чак и од читаве породице њих.

Ништа слично никад није покушано у историји вирусологије, након што више од две деценије потраге за истим циљем у случају грипа није донело значајније резултате.

Неки су чак упоредили амбицију, распон и тежину овог задатка са озлоглашеним Пројектом Менхетн из четрдесетих, који је померио границе физике оног времена и изродио прву атомску бомбу на свету.

Новац се усмерава ка овом циљу у до сада невиђеним количинама.

ЦЕПИ је издвојио првобитни буџет од око 193 милиона евра, док је НИХ додао на гомилу још 35 милиона евра.

Осокољена успехом у изради једне од првих вакцина против ковида-19, Модерна се недавно укључила у ову трку, најавивши намеру да произведе вакцину која може да заштити од сва четири корона вируса који изазивају прехладу.

Хини познаје пут који их чека боље од било кога другог, провевши исто тако последњих неколико година у покушају да изради једну једину вакцину која може да заштити од различитих вирусних хеморалгичних грозница - еболе, Марбург вируса и Ласа грознице.

„Примењујемо сличан приступ", каже он.

„Суштина је у проучавању структуралне биологије, генетских односа, шта се мења у овим вирусима, а шта не."

Вакцина отпорна на сојеве

Сви научници се слажу да би истински универзална вакцина, која би могла да заштити од сваког корона вируса који би могао да се појави у будућности, била тренутак огромне прекретнице за људско здравље, нарочито после разарања које су донеле епидемије сарса, мерса и сарса-цов-2 (вируса који изазива ковид-19) у последњих 20 година.

„Универзална вакцина против корона вируса била би огроман напредак", каже Вејн Коф, председник и извршни директор Пројекта људских вакцина.

„Моја очекивања су да ће напредак највероватније бити постепен, мада мора да дође до великог координисаног напора како би се постигао тај циљ."

И иако би то био врхунац истраживања за пан-корона вирус вакцину, остаје да се види да ли то уопште може да се постигне.

Уместо тога, неки сматрају да су разни средњи циљеви реалистичнији, пре него што научници почну да размишљају о проширивању домета тих вакцина.

Као последица, први корак ка могућој универзалној вакцини против корона вируса највероватније би била вакцина „отпорна на сојеве", чији је циљ да заштити од свих актуелних и будућих сојева сарса-цoв-2 и помогне да се окончају најгоре последице пандемије.

Уз стално појављивање проблематичних нових сојева који изазивају поновљене скокове у бројевима случајева заражавања и болничких лечења, почев од алфе у септембру 2020. године, па све до делте, омикрона и сада БА.4 и БА.5, потреба за таквом вакцином и даље је веома висока.

„Вакцина отпорна на варијанте могла да би да успори преношење ковида-19, а заустављање таквих преношења једини је начин да оставимо пандемију за собом", каже Патрик Сун-Шионг, извршни директор ИмјунитиБио-а, једне од шест америчких истраживачких група и компанија које финансира влада а која су преузеле тај изазов на себе.

Да би то постигли, научници испробавају читав калеидоскоп вакциналних технологија.

Оне варирају од модификованих, безазлених вируса познатих као аденовируси до наночестица феритина и само-умножавајуће РНК, која функционише на сличан начин као мРНК, осим што може да ископира саму себе једном кад се нађе у ћелијама тела, што значи да су потребне много мање дозе.

„Кад поседујете више платформи, то уме да помогне", каже Коф.

„Дакле, на пример - мРНК платформа нуди брзину, док друге платформе могу да пруже додатне предности у погледу лакоће снабдевања широм света или трајности имунитета."

У сваком од тих случајева, општа идеја је мање-више иста.

Било да је носи наночестица или аденовирус, свака вакцина садржи разне фрагменте шиљастих протеина сарса-цов-2 (које вирус користи да се веже за људске ћелије како би им приступио), и протеина нуклеокапсида (који складиште његов генетски материјал).

Неки творци вакцина желе да уврсте што више фрагмената како би повећали шансе за ширу имуну реакцију, док се други усредсређују на специфичне делове вируса који се изгледа задржавају у сваком од сојева који су се појавили до сада.

На Универзитету Дјук, вирусолози су на мету узели одређени део шиљастог протеина познатог као домен за везивање на рецептор (RBD), јер се чини да ова регија има релативно мало варијација међу различитим облицима истог корона вируса.

„Направили смо нашу вакцину тако да се усредсреди на имуни систем тамо где је вирус рањив, а то је домен за везивање на рецептор", каже Кевин Сондерс, директор истраживања за људску вакцину на Институту Дјук.

„РБД секвенца амино киселина слична је међу вирусима који припадају истој бетакоронавирус групи."

Због све веће сложености овог изазова, напредак ће бити спорији у поређењу са првим таласом вакцина против ковида-19.

Ниједна од вакцина отпорних на сојеве на којима се тренутно ради нису прешле прву фазу клиничких испитивања (прва тестирања на људима), али првобитни подаци обећавају.

Почетком године, Гритстон Био саопштио је да би њихов властити кандидат за вакцину отпорну на сојеве могао да обучи имуни систем да препознаје широк дијапазон виралних протеина, док је у јуну 2021. године ИмјунитиБио обелоданио да је њихова вакцина довела до имуних реакција и на алфа, бета и гама сојеве сарса-цoв-2.

„Наша вакцина је произвела меморијске Б ћелије које су отпустиле огромну количину антитела против вируса, али и Т ћелија које убијају заражене ћелије", каже Сун-Шионг.

„Она је зауставила вирус у месту и он више није могао да се нађе у носу и плућима."

Најузбудљивији налази до сада потекли се са Војног института за истраживања Волтер Рид, који је открио да њихова вакцина показује способност имунизације против широког дијапазона сојева ковида-19 као и против оригиналног сарс вируса кад је тестиран на приматима.

Налази испитивања из прве фазе очекују се сваког тренутка, са плановима који су већ у току за шире студије друге фазе касније у 2022. години.

Борба против прехладе

Уместо да се убаце у конкурентски свет вакцина против ковида-19, неки други истраживачи одлучили су да се позабаве другим облицима вакцина против пан-корона вируса.

Почетком 2021. године, док су научници у лабораторијама Модерне у Кембриџу, у Масачусетсу, почели да посвећују пажњу разумевању како би сарс-цoв-2 могао даље да се развија, почели су да истражују и друга четири корона вируса за које се зна да су ендемски код људи.

Они су ОЦ43, ХКУ1, 229E и НЛ63, што можда нису нашироко позната имена, али већина нас се несвесно сусрела са њима у неком тренутку наших живота.

Они су одговорни за око 30 одсто прехлада код одраслих људи и иако ови вируси немају ни приближну стопу смртности сарсу-цов-2, и даље могу да доведу до инфекција нижег респираторног тракта и упале плућа код угрожених.

За Андреу Карфи, Моденину главну научницу за заразне болести, чинило се да је природан следећи корак развити вакцину која може да помогне да се заштите старији и имунокомпромитовани од ових вируса идентификовањем заједничке тачке у њиховим протеинским секвенцама.

„Приметили смо да ови сезонски респираторни вируси изазивају значајан ниво болничких лечења и смртности, нарочито код старијих одраслих особа", каже Карфи.

„Иако нико не воли прехладу, а непријатност и губитак продуктивности су непорециви, најважнији утицај који очекујемо од ове вакцине је заштита угрожених група од болничког лечења."

То је само по себи већ амбициозан циљ - покушај вакцинисања против групе различитих корона вируса - али неки други научници су још више подигли лествицу.

Уместо да праве вакцине против постојећих вируса, они желе да покрену припремљеност човечанства за следећу пандемију.

Памела Бјоркман, професорка биологије и биолошког инжењеринга на Калифорнијском институту за технологију, предводи пројекат за израду инјекције која може да заштити од било ког сарберкоронавируса - тешког акутног респираторног синдрома - што је колектив који укључује сарс, мерс, сарс-цoв-2, као и друге још непознате претње које се крију у животињама.

Хинијев тим узео је на мету још већи вирални контингента - читаву групу рода бетакоронавируса, једну од четири групе корона вируса које укључују и подгрупу сарбекоронавируса.

Иако пан-бетакоронавирус инјекција не би била ни близу томе да постане универзална вакцина против коронавируса - и даље би три друге групе коронавируса, алфа, делта и гамакоронавируси, остале непокривене - то је и даље невероватно амбициозан циљ.

Погледајте видео: Како настају нови сојеви вируса

Илуструјмо пуке размере овог задатка: сматра да се постоје хиљаде још неоткривених бетакоронавируса које се налазе у више од 400 различитих врста слепих мишева.

„Пан-бетакоронавирус вакцина је амбициозна", каже Карфи.

„Највећи изазови укључују разноврсне бетакоронавирусе и развијање робусније мреже надзора. Вируси су изнова исказали способност да искористе рупе у нашој стратегији за које нисте ни знали да постоје."

Међутим, Хини сматра да су многе од наших актуелних стратегија за израду вакцина ограничене тиме што су по природи релативно примитивне.

Уместо комбиновања што више виралних фрагмената у вакцину, у нади да ће се стимулисати шири имунитет, он се залаже за софистицираније компјутерско моделовање.

У ДИОСинВаксу, његов тим примењује најновије алгоритме за машинско учење да би истраживао структуру и еволуцију бетакоронавируса у више сојева и породица у нади да ће препознати до сада превиђене вакциналне мете, које су од суштинске важности за преживљавање свих ових вируса.

„Потребно је много дубоког размишљања", каже Хини.

„Не можете томе да приступите површно. Гледамо даље од шиљастог протеина јер је то један од најпроменљивијих протеина које ови вируси имају, тако да увек заправо покушавате да погодите покретну мету."

„Уместо тога, ми се концентришемо на протеине који су стварно важни за структурални интегритет и одрживост вируса, зато што би мењање њих било као да сте променили читаву ДНК."

Успех где су вакцине против грипа омануле

У протеклих годину дана, низ студија пружило је добродошло охрабрење да би широк спектар вакцина против коронавируса могао бити одржив.

У јесен прошле године, цењени вирусолог Линфа Ванг, професор заразних болести на Дјук-Националном универзитету сингапурског медицинског факултета, открио је да су људи који су прележали сарс а примили Фајзерову вакцину против ковида-19 имали антитела у крви способне да их штите од сарса, алфа, бета и делта сојева сарса-цов-2, и пет других корона вируса који се крију у слепим мишевима и панголинима.

Од тада, тим научника из биотехнолошке компаније Адађо терапеутикс из Масачусетса проучио је дуготрајне имунолошке ћелије зване меморијске Б ћелије код пацијената сарса и препознали су неутралишућа антитела ефикасна против широког дијапазона бетакоронавируса.

Џефри Таубенбергер, виши истражитељ виралне патогенезе и еволуције на Националном институту здравља, сматра да иако је потпуна универзална вакцина против корона вирус можда ван домашаја, ове студије указују на то да је инјекција против сарберкоронавируса и бетакоронавируса заиста одржива.

„Корона вируси су изузетни разнолики, у неколико великих родова", каже Таубенбергер.

„Производњу широко заштитних вакцина које би пружиле заштитну ефикасност против свих корона вируса биће веома тешко постићи на кратке стазе. Широко заштитна вакцина против бетакоронавируса реалистичнији је и практичнији циљ."

Велико питање за све творце пан-корона вирус вакцина јесте да ли могу да успеју тамо где су пан-инфлуенца вакцине омануле.

НИХ-ов Национални институт за алергије и заразне болести има годишњи буџет од око 212 милиона евра за истраживање за универзалну вакцину против грипа, али напредак је био минималан упркос вишедеценијским напорима.

Међутим, постоји нада да би изазов могао да буде незнатно мање сложен код корона вируса зато што, уопштено гледано, они нису толико склони мутирању.

„Иако се патимо са разним сојевима сарса-цов-2, корона вируси имају мању склоност мутацијама од вируса грипа", каже Бјоркман.

„Чињеница да имамо толико много људи широм света који су заражени или су били заражени вирусом сарса-цов-2 дало је овом вирусу огромно игралиште за мутације, иако његова стопа мутација није урођено веома висока."

Напори су такође појачани развојем неких генијалних нових технологија за истраживање заштитних способности вакцина против корона вируса који још нису прешли на људе.

ВБИ Вакцине развија пан-сарберкоронавирус вакцине које ће гађати блиску родбину ковида-19.

Њихов приступ је сличан оном лабораторије Памеле Бјоркман и укључује узимање генетских секвенци разних корона вируса пронађених код слепих мишева и панголина, из јавно доступних база података, и њихово убацивање у псеудотип вируса.

То је вирус који је генетски измењен тако да не може да се умножава, чинећи га безазленим и омогућујући научницима да тестирају вакцину против ових нових патогена у епрувети.

До сада је ВБИ-јева вакцина произвела снажне неутралишуће реакције против делта, бета, омикрон и ламбда сојева сарса-цoв-2, као и РaTГ13, корона вируса који је у блиском сродству са сарсом-цoв-2, али се тренутно може наћи само у слепим мишевима.

Научници се надају да ће прве вакцине против ковида-19 отпорне на сојеве бити доступне до 2024. године, потенцијално најављујући талас нових вакцина против корона вируса које нуде много ширу заштиту.

За многе, то ће бити међу највећим достигнућима у савременом здравству.

„Развој ефикасне свеопште корона вирус вакцине била би прекретница, јер би имале глобалну примењивост и корисност, захтевајући генијалност и истрајност", каже Сондерс.

„Корона вируси су изазвали бројне смртоносне епидемије и врло је вероватно да ће довести до нових.

„Имати вакцине које спречавају смрт у будућим епидемијама било би огромно достигнуће глобалног здравља."

Пратите нас на Фејсбуку,Твитеру и Вајберу. Ако имате предлог теме за нас, јавите се на [email protected]