Naučnici su razvili vakcinu protiv ozloglašene superbakterije otporne na lekove, ciljajući molekule na njenoj površini koji se takođe nalaze na drugim bakterijama i gljivama.
Iako je testirana samo na miševima, vakcina nudi visok nivo zaštite od Staphilococcus aureus, vrste bakterija koje se nalaze u nosu ljudi, ali takođe izazivaju infekcije kože i krvi, i njegovog relativnog, meticilin rezistentnog Staphilococcus aureus (MRSA).
Bakterijske vakcine nije lako razviti. Od decembra 2022. godine, 94 kandidata za bakterijsku vakcinu su bila u ispitivanjima na životinjama, a još 61 je bio u kliničkom razvoju. Ali u vreme tog pregleda, vakcina protiv S. aureus se smatrala malo verovatnom i neizvodljivom.
To nije zbog nedostatka pokušaja. S. aureus je jedan od prioritetnih patogena Svetske zdravstvene organizacije zbog svog prisustva u bolnicama, a gomila vakcina protiv S. aureus je testirana bez mnogo uspeha.
Deo izazova je u tome što je S. aureus posebno dobro opremljen ukrasima na površini ćelija i ima mnogo načina da izbegne imuni sistem. Kao rezultat toga, efikasna vakcina bi verovatno morala da cilja više delova bakterije odjednom, tako da ne može da pobegne.
Vakcine protiv bakterijskih infekcija su takođe u velikoj meri zanemarene u korist hitnijih ili verovatnijih rešenja za otpornost na antibiotike, kao što je mudrije propisivanje antibiotika, razvoj novih klasa antibiotika koji ciljaju patogene na različite načine i smanjenje njihove upotrebe u stočarstvu.
Ali uprkos tim naporima i nekim uspešnim bakterijskim vakcinama, otpornost na antibiotike ostaje rastuća pretnja i hitan problem. U 2019, otpornost bakterija na antimikrobne lekove je rangirana kao treći vodeći uzrok smrti širom sveta.
MRSA je od posebnog značaja, izazivajući infekcije u bolnicama, zatvorima i staračkim domovima, ali iu opštoj zajednici.
„Postoji zabrinutost da će brzinom kojom se stvari odvijaju, za možda 20 ili 30 godina, mali broj naših lekova uopšte biti efikasan“, kaže hemičar sa Državnog univerziteta u Mičigenu Ksuefei Huang, koji je vodio istraživačku grupu iza ove najnovije studije. „Ovo bi nas vratilo u doba pre antibiotika.“
Vakcine bi, međutim, mogle da nam pomognu da prevaziđemo problem, zaustavljajući infekcije i na taj način smanjujući potrebu za antibioticima za njihovo lečenje. „Ovo smanjuje šansu da bakterije razviju otpor, prekidajući ciklus“, objašnjava Huang.
Za svoju vakcinu, Huangov tim se fokusirao na molekul pod nazivom Poli-β-(1–6)-N-acetilglukozamin (PNAG), ugljeni hidrat koji se nalazi na ćelijskom zidu stafilokoka za koji je poznato da pomaže imunološkoj evaziji.
Bakterije su obično prekrivene ugljenim hidratima, hemijskim jedinjenjima sastavljenim od šećera, i iako bi svaka mogla da predstavlja novu metu za vakcine, one takođe komplikuju sliku.
Takođe pronađen na mnogim drugim bakterijama, pa čak i gljivama (koje se povećavaju kao još jedna ogromna pretnja globalnom zdravlju), kritični deo strukture PNAG-a je veoma varijabilan među različitim patogenima, što ga čini teškim za ciljanje.
Huangov tim je napravio biblioteku od 32 različite PNAG strukture, koje su imale različite molekularne grupe koje krase njihovu zajedničku zašećerenu kičmu. Efekat ovih sporednih grupa na interakcije S. aureus sa imunim sistemom nije dobro shvaćen.
„Želeli smo da znamo: da li je postojala najbolja kombinacija za poboljšanje efikasnosti vakcine protiv Staph aureus, i da li je aranžman važan?“ Huang objašnjava.
Dve kombinacije su izgledale posebno obećavajuće i mogle su se lako sintetizovati. Ali PNAG i drugi ugljeni hidrati obično ne izazivaju jake imunološke reakcije kod ljudi. Tako je tim modifikovao bakteriofag, virus koji inficira samo određene bakterije, tako da može da nosi stotine PNAG struktura i da podstakne imuni odgovor na vakcinu.
Testirajući bakteriofag napunjen PNAG-om na miševima, istraživači su otkrili da vakcina pruža životinjama „skoro potpunu zaštitu“ od infekcija S. aureusom, uključujući MRSA.
Nova konstrukcija vakcine je takođe nadmašila drugi sistem za isporuku PNAG vakcine koji je trenutno u ispitivanjima na ljudima, proizvodeći više nivoe zaštitnih antitela kod miševa. Nivoi antitela su ostali visoki godinu dana nakon imunizacije i mogli bi da se vrate na vršne nivoe nakon skoro dve godine, što sugeriše da bi vakcina mogla da pruži trajnu zaštitu.
Naravno, potrebno je mnogo više istraživanja da bi se proverilo da li ovaj novi kandidat za vakcinu deluje na većim životinjama, a možda i na ljudima, je li siguran i u kojim dozama. Još je dug put.
