Linkovi

Kako funkcionišu adenovirusne vakcine poput AstraZeneca


A vial and sryinge are seen in front of a displayed AstraZeneca logo in this illustration taken January 11, 2021. REUTERS/Dado Ruvic/Illustration/File Photo

Vektorske ili – kako ih još zovu, adenovirusne vakcine protiv COVID-19 polako ulaze u borbu s pandemijom. Ove vakcine su ponešto drugačije od mRNA/iRNK vakcina koje su proizveli Pfizer/BioNTech ili Moderna, ali njihov dolazak će biti veliko pojačanje u borbi protiv pandemije. Negdje ih nazivaju i vektorskim rekombiniranim vakcinama, a suština je ista: u određene adenoviruse, koji su bezopasni po ljude, ubacuje se genetička instrukcija virusa SARS-CoV-2 za protein „šiljka“, Spike protein, koji izaziva imunološku reakciju.

Za sada se govori o tri vakcine ovakvog tipa: onoj koju je švedsko-britanska kompanija AstraZeneca razvijala s Univerzitetom Oksford, vakcina koju je američki Johnson&Johnson razvijao u svojoj evropskoj podružnici Janssen i ruska vakcina Insituta Gamaleja zvana Sputnjik V. Postoji i četvrta vakcina ovog tipa, koju razvija kineski CanSino, ali još uvijek imamo malo podataka o ovoj vakcini.

Nedavno je Evropska agencija za lijekove odobrila AstraZeneca adenovirusnu vakcinu za hitnu upotrebu. Vakcine kompanije AstraZeneca polovinom februara će doći u BiH, i to 153 600 do 259 200 doza preko COVAX, potvrđeno je iz Ministarstva civilnih poslova BiH. Pored ovih vakcina, trebalo bi da u istoj alokaciji u BiH dođe i 23 400 doza Pfizerove RNK vakcine.​

Tehnologija adenovirusnih vakcina
Tehnologija adenovirusnih vakcina

Spike protein – ključ za proizvodnju vakcina

Virus SARS-CoV2 je RNK virus koji se zapravo sastoji od jedne molekule RNK s nekoliko gena i proteina koji štite tu „srž“ virusa i omogućavaju da virus ulazi u ćelije živih bića. Jedna od prvih stvari u toku ove pandemije koju su naučnici uradili nakon izolacije virusa i utvrđivanja da upravo taj virus izaziva novu bolest, jeste da su deširovali protein koji omogućava virusu SARS-CoV2 da inficira naše ćelije. Taj protein zovemo „protein šiljka“ ili Spike (S) protein. On se spaja s posebnim receptorima na našim ćelijama (ACE2 receptori), koji inače imaju važnu ulogu u regulaciji normalnih životnih procesa. Kada se Spike protein veže s tim receptorima, onda virus može ući u naše stanice.

Upravo je Spike protein i glavna meta našeg odbrambenog sistema – to je dio virusa s kojim naš oganizam ima najviše kontakta. Na tom proteinu ima više specifičnih mjesta na koja naš imunološki sistem razvija antitijela, čija je uloga da se „zalijepe“ ne te dijelove Spike proteina i onemoguće njegovo spajanje s našim ćelijama.

Zato je Spike protein i najbolji kandidat za razvoj vakcina. Ako na neki način možemo ubaciti u oganizam samo ovaj protein, tad naš imunološki sistem treba početi stvarati antitijela protiv tog stranog proteina, kojeg odbrana organizma „percipira“ kao opasnost. Tu tvar koja pokreće odgovor našeg organizma zovemo antigen.

To možemo uraditi na više načina – davanjem male količine ubijenog (ili oslabljenog virusa), davanjem samog proteina kojeg smo proizveli tehnikama rekombinantne tehnologije ili - unošenjem u organizam genetičke instrukcije za stvaranje ovog proteina. Ovu genetičku instrukciju možemo unijeti koristeći adenoviruse ili nanočestice od lipida koje sadrže RNK instrukciju za sintezu Spike proteina.

Adenovirusne vs. RNK vakcine
Adenovirusne vs. RNK vakcine

Razlika između RNK i adenovirusnih vakcina

RNK vakcine i vektorske-adenovirusne umjesto proteina u naš organizam unose genetičku poruku za sintezu tog proteina. Jer genetička informacija nije ništa drugo nego uputa za način i redoslijed spajanja aminokiselina u različite proteine.

Međutim, RNK i vektorske vakcine to rade malo drugačije. Za razliku od RNK vakcina Pfizer/BioNTech i Moderna, koje upute čuvaju u jednolančanoj RNK, adenovirusne vakcine koriste dvolančanu DNK.

Zašto je to tako?

Postoje dva tipa virusa – oni koji kao genetičku uputu koriste molekule ribonukleinske kiseline (RNK) i oni koji koriste dezoksiribonukleinsku kiselinu (DNK). Koronavirusi, pa tako i SARS-CoV-2 su RNK virusi, a adenovirusi, koji se koriste kao transportna „sredstva“ kod adenovirusnih vakcina su DNK virusi.

RNK vakcine koriste kao „transportno sredstvo“ vještački stvoren „mjehurić“ koji štiti RNK s informacijom o sintezi Spike proteina. To što je taj „mjehurić“ vještački stvoren ne znači da se radi o nečemu opasnom- jednostavno to je šuplja nano-partikula sačinjena od nekih molekula koje se prirodno javljaju u ćelijama i tvore njihovu membranu, kakve su holesterol i fosfoholin te polietilen-glikol (PEG).

Kod adenovirusnih vakcina, vektor, „prenositelj“ genetičke instrukcije jesu po nas bezopasni DNK virusi iz skupine adenovirusa. Neki od tih virusa izazivaju prehlade. Ali, kako su to DNK virusi, onda se morala ubaciti instrukcija RNK virusa u jedan DNK virus, ugraditi u DNK ovih virusa. To je učinjeno rekombinantnim genetičkim metodama koje su dugo poznate u praksi i provjerene su. Zato ove vakcine zovemo i vektorske rekombinirane vakcine.

Dakle, najveća razlika između RNK i adenovirusnih vakcina je u načinu „pakiranja“ instrukcije za Spike-protein, tj. antigena protiv kojeg naš organizam onda proizvodi zaštitna antitijela.

Da bi se adenovirusna vakcina učinila dodatno bezbijednom, virus koji prenosi poruku za Spike protein je nereplikabilan. To znači da može ući u naše ćelije, ali ne može s replicirati, ne može stvarati nove virusne čestice. Spike protein je ubačen u E1 gen adenovirusa. Ubacivanjem u gen E1, on gubi svoju funkciju, a bez tog gena funkcionalnog, adenovirus se ne može replicirati.

82-year-old Brian Pinker receives the Oxford University/AstraZeneca COVID-19 vaccine from nurse Sam Foster at the Churchill Hospital in Oxford, England, Monday, Jan. 4, 2021.
82-year-old Brian Pinker receives the Oxford University/AstraZeneca COVID-19 vaccine from nurse Sam Foster at the Churchill Hospital in Oxford, England, Monday, Jan. 4, 2021.

Šta se dešava s vakcinom, nakon davanja, u našem organizmu?

Nakon što se adenovirusna vakcina da u rame (deltoidni mišić), adenovirusi dođu na ćelije i zakače se za proteine na njihovoj površini. Ćelija „proguta“ virus u mjehuriću i uvlači ga unutra. Kad uđe, adenovirus putuje do nukleusa, dijela ćelije u kojoj se nalazi DNK. Tu adenovirus ubaci svoju DNK, istisne je u nukleus naših ćelija. Virusna genetička poruka se onda prepisuje s te DNK na informacionu RNK koja opet dolazi na speciična mjesta u našim ćelijama, zvana ribosomi, koji služe kao „tvornice“ proteina. Tu nastaje Spike protein.

Neke od molekula Spike proteina izlaze iz ćelije i migriraju na njenu površinu. Te proteine onda mogu prepoznati druge ćelije našeg organizma – one imunološkog sistema.

Također, prisustvo adenovirusa samog po sebi provocira neku vrstu alarma u našem organizmu što aktivira ćelije imunog sistema.

Ove vakcine imaju jednu potencijalnu manu – mi se toliko dugo susrećemo s adenovirusima da ih naš imuni sistem odmah pronalazi i uništava. To može značiti da imuni sistem može uništiti adenoviruse prije nego što isporuče instrukciju za stvaranje Spike proteina. Naučnici koji su razvijali različite adenovirusne vakcine su pokušali to izbjeći korištenjem onih tipova adenovirusa koji su nepoznati našem organizmu, poput adenovirusa čimpanzi ili davanje čak različitih adenovirusa u različitim komponentama vakcine.

Komentari

XS
SM
MD
LG