Brz razvoj vakcina koje štite od COVID-a bio je izuzetno naučno dostignuće koje je spasilo milione života. Vakcine su pokazale značajan uspeh u smanjenju smrti i ozbiljnih bolesti nakon infekcije COVID-19.
Uprkos ovom uspehu, efekti pandemije su razorni i od ključne je važnosti da se razmotri kako se zaštititi od budućih pretnji pandemije. Kao i SARS-CoV-2 (virus koji izaziva COVID), ranije nepoznati koronavirusi su odgovorni za smrtonosne epidemije SARS-a (2003.) i MERS-a (izbijanje 2012. sa tekućim slučajevima). U međuvremenu, identifikovano je nekoliko cirkulišućih korona virusa slepih miševa koji imaju potencijal da zaraze ljude – što bi moglo izazvati buduće epidemije.
Moje kolege i ja smo nedavno pokazali, na miševima, da jedna, relativno jednostavna vakcina može da zaštiti od niza korona virusa — čak i onih koji tek treba da budu identifikovani. Ovo je korak ka našem cilju onoga što je poznato kao „proaktivna vakcinologija“, gde se vakcine razvijaju protiv pretnji pandemije pre nego što mogu da zaraze ljude. Naš rad je objavljen u časopisu Nature Nanotechnologi.
Konvencionalne vakcine koriste jedan antigen (deo virusa koji pokreće imuni odgovor) koji obično štiti od tog virusa i samog virusa. Oni obično ne štite od različitih poznatih virusa ili virusa koji još uvek nisu otkriveni.
U prethodnim istraživanjima, pokazali smo uspeh „mozaičkih nanočestica“ u podizanju imunoloških odgovora na različite koronaviruse. Ove nanočestice mozaika koriste tip tehnologije proteinskog superlepka koji nepovratno povezuje dva različita proteina zajedno.
Ovaj „superlepak“ se koristi za ukrašavanje jedne nanočestice sa više domena koji se vezuju za receptor – ključni deo virusa koji se nalazi na proteinu šiljaka – koji potiču iz različitih virusa. Vakcina je fokusirana na podgrupu koronavirusa nazvanih sarbekovirusi koja uključuje viruse koji izazivaju COVID, SARS i nekoliko virusa slepih miševa koji imaju potencijal da zaraze ljude.
Kako virus evoluira, neki njegovi delovi se menjaju dok drugi delovi ostaju isti. Naša vakcina uključuje evolutivno povezane domene za vezivanje receptora (RBD), tako da jedna vakcina obučava imuni sistem da reaguje na delove virusa koji ostaju nepromenjeni. Ovo štiti od virusa koji su zastupljeni u vakcini i, što je kritično, takođe štiti od srodnih virusa koji nisu uključeni u vakcinu.
Uprkos ovom uspehu sa mozaičkim nanočesticama, vakcina je bila složena, što je otežavalo proizvodnju u velikim razmerama.
U saradnji između univerziteta Oksforda, Kembridža i Kalteha, sada smo razvili jednostavniju vakcinu koja i dalje pruža ovu široku zaštitu. Ovo smo postigli genetskim spajanjem RBD-a iz četiri različita sarbekovirusa da bi se formirao jedan protein koji nazivamo „kvartet“. Zatim koristimo vrstu proteinskog lepka da pričvrstimo ove kvartete na „proteinski nanokavez“ da bismo napravili vakcinu.
Kada su miševi imunizovani ovim nanokaveznim vakcinama, oni su proizveli antitela koja su neutralisala niz sarbekovirusa, uključujući sarbekoviruse koji nisu prisutni u vakcini. Ovo pokazuje potencijal zaštite od srodnih virusa koji možda nisu otkriveni u vreme kada je vakcina proizvedena.
Zajedno sa ovim pojednostavljenim procesom proizvodnje i sklapanja, naša nova vakcina je izazvala imune odgovore kod miševa koji su barem odgovarali, au mnogim slučajevima i premašivali, one koje je podigla naša originalna vakcina protiv mozaičkih nanočestica.
S obzirom na veliki deo sveta koji je vakcinisan ili prethodno zaražen SARS-CoV-2, postojala je zabrinutost da bi postojeći odgovor na SARS-CoV-2 ograničio potencijal zaštite od drugih koronavirusa. Međutim, pokazali smo da je naša vakcina u stanju da podigne širok imuni odgovor protiv sarbekovirusa čak i kod miševa koji su prethodno bili imunizovani protiv SARS-CoV-2.
Naš sledeći korak je da testiramo ovu vakcinu na ljudima. Takođe primenjujemo ovu tehnologiju za zaštitu od drugih grupa virusa koji mogu da zaraze ljude. Sve ovo nas približava našoj viziji razvoja biblioteke vakcina protiv virusa sa pandemijskim potencijalom pre nego što su imali priliku da pređu na ljude.
