Zaštitni efekat ustanovljenih vakcina protiv COVID-19 je u početku veoma snažan, ali relativno brzo nestaje. Ovo ograničenje nameće potrebu za periodičnim dopunskim injekcijama, što dovodi do oklevanja sa vakcinom.
Nasuprot tome, inovativna vektorska vakcina razvijena u Helmholc centru za istraživanje infekcija (HZI) predstavlja ubedljivu alternativu. Izaziva produženi imuni odgovor na životinjskim modelima i održava svoju efikasnost tokom dužeg vremena.
Koncept koristi životinjski citomegalovirus (MCMV; mišji citomegalovirus) kao vektor koji eksprimira i isporučuje informacije o proteinu korona virusa. Ono što je najvažnije, ovaj vektor ne predstavlja pretnju za ljude, poboljšavajući bezbednosni profil vakcine.
2022. godine, istraživači sa odeljenja za virusnu imunologiju na čelu sa prof. Lukom Cicin-Sainom u Helmholc centru za istraživanje infekcija su prvi put izvestili o novoj vektorskoj vakcini. Sada se pokazalo da obećavajući imunogeni profil vakcine zasnovane na MCMV štiti od bolesti.
Nedavna publikacija u kojoj su učestvovale nacionalne i međunarodne istraživačke partnerske institucije, kao što su centar Mak Delbruck u Berlinu i Univerzitet u Rijeci u Hrvatskoj, pokazuje trajne i široke imunološke odgovore i antivirusnu zaštitu u modelu miša. Rad je objavljen u časopisu Frontiers in Immunology.
Korišćenje životinjskog citomegalovirusa koji ne može da se replicira u ljudskim ćelijama kao vektora je pametan potez, jer kombinuje visoku imunogenost prirodne infekcije sa bezbednošću vektora koji se ne replicira.
U vektorskim vakcinama, virusi se koriste kao nosači za uvođenje gradivnih blokova patogena protiv kojih je vakcinacija usmerena u ljudsko telo. U vakcinama protiv COVID-19, gen za nacrt šiljastog proteina koji učvršćuje koronavirus za ćelije domaćina integrisan je u vektorske viruse.
Postoji opravdana zabrinutost u vezi sa bezbednošću vakcina zasnovanih na nekim vektorskim virusima. Ljudski virusi koji se koriste kao vektori moraju biti atenuirani genetskim modifikacijama. MCMV se, međutim, može koristiti takav kakav jeste, jer su citomegalovirusi visoko selektivni na domaćina.
To znači da se MCMV može replicirati samo u ćelijama miša, ali ne i u ljudskim, kako objašnjavaju dva prva autora, dr Kristin Mecdorf i dr Hening Džejkobsen. Iz tog razloga, između ostalog, MCMV je idealan kao vektor za vakcine.
Istraživači vide veliku prednost u dugotrajnom odgovoru na vakcinaciju koji se može postići sa MCMV vakcinom nakon samo jedne doze.
Koristeći životinjski model, pokazalo se da koncentracija antitela dostupnih za odbranu od patogena u slučaju naknadne infekcije SARS-CoV-2 koronavirusom ostaje stabilna tokom perioda od šest meseci nakon vakcinacije. Rezultati istraživača sa Univerziteta u Rijeci u Hrvatskoj govore da zaštitni efekat traje još duže.
Imuni sistem ima dvostruki pristup u borbi protiv patogena: prvo, formiraju se visoko specifična antitela koja su usmerena protiv definisanih struktura mikroba i čine ga bezopasnim. Drugi kolosek se sastoji od mobilizacije imunih ćelija koje specifično prepoznaju zaražene ćelije i aktivno se bore protiv patogena u njima. Takozvane CD8 + T ćelije ovde igraju centralnu ulogu.
Nakon vakcinacije MCMV vakcinom protiv COVID-19, antitela koja cirkulišu u krvi i CD8 + T ćelije usmerene protiv inficiranih ćelija su trajno prisutna i spremna za akciju.
Istraživanja o razlozima trajnog zaštitnog efekta MCMV vakcina su u toku. Uverljivo objašnjenje je da citomegalovirusi restimulišu imune ćelije dugo vremena skrivajući se u uglavnom uspavanom režimu u ćelijskim nišama svog domaćina, stanje poznato kao latencija.
Tek kada imunološka odbrana organizma domaćina oslabi, virusi prelaze u aktivni režim, razmnožavaju se i šire, izazivajući znake bolesti. MCMV vektorski virusi će verovatno takođe pokušati da se nasele u ljudskom organizmu, ali pošto ljudi nisu pravi domaćin za njih, reaktivacija ne funkcioniše.
Ljudski imuni sistem ne dozvoljava mišjim virusima da se ponovo pojave u krvi i preduzima akcije protiv njih čim proizvedu proteine i pre nego što se formiraju zarazne čestice. Na ovaj način se, prema teoriji, više puta stimuliše imunološka odbrana i održava efekat vakcinacije.
I ima još jedna stvar. Imunitet na koronavirus ne slabi samo zbog gubitka imunih ćelija, već i zbog toga što virusi mutiraju da bi izbegli imunološko prepoznavanje od strane antitela.
MCMV vakcine drže ovu evoluciju pod kontrolom, barem delimično. Istraživači su koristili šik gen prve varijante SARS-CoV-2 za novu vakcinu. Nakon vakcinacije MCMV vakcinom, u početku su se formirala specifična antitela protiv originalnog spike proteina, što se i očekivalo.
Međutim, nekoliko meseci nakon vakcinacije, antitela protiv varijanti SARS-CoV-2, kao što je omikron, počela su da se formiraju i povećavaju njihov broj. Ovo je verovatno zbog mehanizma imunog sistema koji služi da poveća otpornost na napadače kroz mutacije (genetske promene) u relevantnim imunim ćelijama.
Prema istraživačima, činjenica da je ovaj mehanizam posebno dobro podržan MCMV vakcinom je dalja prednost ove tehnologije.
Povoljan svestrani profil vektora MCMV je upotpunjen njegovim visokim kapacitetom da preuzme strane gene. Oni se razmenjuju za virusne gene koji nisu neophodni za integritet virusa.
Teoretski, moguće je istovremeno uvesti nekoliko različitih gena nekog patogena u MCMV i tako povećati efekat vakcinacije ili spektar aktivnosti protiv varijanti.
Takođe je moguće koristiti ovaj vektor za proizvodnju kombinovanih vakcina koje obezbeđuju imunitet protiv različitih bolesti u jednom potezu. Kombinovana vakcinacija protiv COVID-19 i gripa bi bila koristan primer.
