Linkovi

Lame – inspiracija za univerzalnu vakcinu protiv gripe


Univerzalna vakcina protiv gripe je nešto što naučnici dugo vremena pokušavaju stvoriti, ali im ovo stalno „bježi iz ruku“ jer virusi gripe brzo mutiraju. Međutim, jedna životinja iz udaljene Latinske Amerike može dati rješenje na ovaj problem. Možda je univerzalna vakcina protiv gripe ipak moguća.

U našoj zemlji se gripa ili influenca, nažalost, i dalje ne smatra opasnom i smrtonosnom bolešću. Usljed takvog stava, građani ne uzimaju cjepivo protiv gripe tipa A niti vjeruju da im je potrebno. I dalje postoje slučajevi kada ljudi koji su „gripozni“ dolaze na posao, a kao da je i stav poslodavaca da ova infekcija ne umanjuje radne sposobnosti niti da postoji mogućnost zaraze. Zapravo, malo ljudi shvata da gripa i sekundarne infekcije usljed gripe predstavljaju veliku opasnost po zdravlje populacije te da doprinose porastu smrtnih slučajeva. Također, kod hroničnih bolesnika usljed gripe može doći i do zatajenja bubrega te do problema sa radom srca.

Najveća prirodna katastrofa u posljednjih 100 godina bila je epidemija tzv. „španske gripe“ koja je počela u januaru 1918. a završila se u decembru 1920. U ovom periodu je od gripe oboljelo oko 500 miliona ljudi, a umrlo je između 50 i 100 miliona, što je bilo, u zavisnosti od procjena, 3-5% ukupnog stanovništva koje je tada življelo. Ova pandemija je zahvatila čak i udaljena područja, poput pacifičkih ostrva i Arktika. Pandemija je skratila prosječni život u SAD za 12 godina. Ova pandemija je interesantna i stoga što gripa obično ubija slabije – djecu, starije i imunokompromitovane osobe, ali gripa iz 1918. je bila smrtonosna po mlađe ljude, koji prije nisu obolijevali od gripe.

Ipak, i pored svega ovoga, građani ne vjeruju da je vakcinacija protiv gripe najbolji mogući vid zaštite. Vlada mišljenje kako vakcina ne štiti dovoljno te da se gripa može dobiti uprkos vakcinaciji. Stvar je u tome što virus gripe nije jedan jedini soj, nego ih ima nekoliko, a sam virus brzo mutira.

Sezonsku vakcinu protiv gripe naučnici stvaraju prema procjenama koji će to virusi biti navjerovatniji uzročnici epidemije u toj sezoni. Dakle, ukoliko ste primili vakcinu, ali vas je inficirao neki drugi tip virusa gripe, obolićete. Ipak, to nije razlog da odbijete vakcinu: naime simptomi bolesti će biti nešto blaži. Također, s obzirom na to da ovaj respiratorni virus kola već od oktobra, a vakcine obično dolaze u naše domove zdravlja tek u novembru, moguće je da ste već zaraženi gripom u trenutku kada primite vakcinu ili se inficirate prije nego što se razvije otpornost.

Problem leži u činjenici da je građa virusa gripe, premda jednostavna, ustvari vrlo fini mehanizam evolucije: na površini viralne čestice se nalaze dva tipa proteina – hemaglutinin (HA ili H) i neuroraminidaza (NA ili N). Upravo se prema ovim komponentama definišu podtipovi virusa gripe A. Kada epidemiolozi kažu da se radi o virusu gripe tip H1N1 ili H5N1, misle upravo na razlike između ove dvije komponente na kapsidi (vanjskoj površini) virusa gripa. Postoji 18 podtipova hemaglutinina i 11 podtipova neuroaminidaze. Da stvar bude gora – virusi gripe se mogu modificirati i bez genetičkih promjena, pokazano je nedavno u radu objavljenom u časopisu Cell.

Važan dio cijele ove priče je to da je hemaglutinin podložan promjenama što virusu omogućava „kamuflažu“, odnosno, naš odbrambeni sistem ga ne prepozna kao stranu tvar – antigen i virus počinje sa svojom replikacijom, koristeći naše vlastite stanice. Upravo je taj napad na naše stanice kao i naknadna reakcija organizma na napasnika predstavlja izvor simptoma gripa.

Međutim, N-komponenta kapside virusa influence nije sklona promjenama. Kada bi naš organizam reagovao na ovaj dio virusa, ne bi bilo problema se sezonskim promjenama sojeva – naš organizam bi svejedno prepoznao virus. Ipak, to se ne dešava. Stvar je u tome što su naša antitijela – proteini koji nas štite od antigena, a molekularna građa im podsjeća na slovo „Y“ – osjetljiva na hemaglutininsku komponentu virusa influence, ali ne i na N-komponentu.

Ljudska antitijela su kompleksne molekule proteina sa visokouređenom 3D strukturom. Imaju 2 laka i dva teška lanca, a prostorna kombinacija lakih i teških lanaca stvara mjesto koje može za sebe vezati antigen – strani element nepoželjan organizmu, u ovom slučaju virus.

Međutim, kod nekih životinja, kao što su to lame (naučni naziv Lama glama) i srodne alpake ili vikunje (Vicugna pacos), antitijela su nešto jednostavnije građe i manje molekulske mase te umjesto da se vežu na vanjsku, varijabilnu H-komponentu virusa gripe, ova antitijela se mogu vezati na antigene koji se nalaze dublje u kapsidi virusa – na nepromjenljivu N-komponentu.

U radu objavljenom početkom novembra u magazinu Science, grupa naučnika, predvođena istraživačima sa Insituta Scripps u La Jolli te iz kompanije Jannsen u Holandiji i Belgiji, naučnici su opisali prve korake stvaranja univerzale vakcine protiv gripe koristeći se osobinom antitijela lama.

Naučnici su prvo vakcinisali lame protiv virusa gripa A i B, a potom u krvi životinja tražili antitijela. Određena antitijela u serumu krvi lama su bile male molekulske mase i naučnici su ih nazvali nanotijela odnosno, nano-antitijela (eng. „nanobodies“). Zatim su iz ovih nanotijela izdvojili jedan jedini protein, „multidomensko antitijelo MD3606“, molekulu koja se može uvući u prostore do kojih obična antitijela ne mogu. Potom su stvorili gen – šifru za stvaranje ovih superantitijela i pomoću bezopasnog virusa-vektora izvvršili fuziju ovog antitijela i običnih ljudskih antitijela.

Idući korak je bio ispitivanje efikasnosti ovih superantitijela na viruse u uslovima „in vivo“ tj. na laboratorijskim životinjama – miševima u ovom slučaju. Miševi su dobili dozu ove nove vakcine i sutradan su bili zaraženi virusom gripa, a nakon toga se pokazalo da su miševi bili otporni na čak oko 60 sojeva virusa.

Ovaj tretman još nije ispitan na ljudima i moraće čekati dozvole za faze testiranja koje uključuju ljude. Zbog toga se ne zna da li i koliko je često potrebno vršiti tzv. „boostove“ vakcine – ponavljanja doza u cilju sticanja imunosti niti koliko imunitet traje. Zanimljivo je da je ova vakcina djelotvorna i nakon infekcije tj. djeluje kao antiotrov. Međutim, moguće je i da ljudski organizam antitijela lama tretira kao antigene i napadne ih, što bi onemogućilo korištenje ovog pristupa u imunizaciji protiv gripe.​

  • 16x9 Image

    Jelena Kalinić

    Biolog, dopisnik Glasa Amerike za nauku, i dobitnica EurekaAlert (AAAS) Felowship 2020. za naučne novinare. Vodi blog Quantum of Science od 2015.

XS
SM
MD
LG