Întrucât cercetătorii estimează că aproape toată populaţia a fost expusă la SARS-CoV-2, virusul care provoacă Covid-19, fie prin infecţie, fie prin vaccinare, nu mai suntem „naivi din punct de vedere imunologic” - cu alte cuvinte, sistemele noastre imunitare sunt familiarizate cu anumite variante ale virusului. Această familiaritate poate reprezenta o problemă pentru dezvoltarea vaccinurilor.
În imunologie, fenomenul de „păcat antigenic originar” (OAS) este un termen colocvial pentru prima întâlnire a organismului cu un virus, care poate „distorsiona” pentru totdeauna răspunsul imun pentru a produce anticorpi adaptaţi la tulpina iniţială a unei expuneri, indiferent de infecţiile ulterioare cu alte tulpini sau de rapelurile de vaccin concepute pentru diferite variante virale.
Virusuri precum SARS-CoV-2, inclusiv virusul care a provocat epidemia iniţială de SARS în 2002, aparţin unei familii denumite betacoronavirusuri asemănătoare SARS (sarbecovirusuri).
Sarbecovirusurile au provocat deja două crize de sănătate la nivel mondial în ultimii 20 de ani, ceea ce sugerează posibilitatea ca un nou sarbecovirus să provoace o nouă epidemie sau pandemie şi subliniază necesitatea unei protecţii extinse împotriva virusurilor din această familie.
Dar reprezintă OAS o problemă pentru viitoarele vaccinuri concepute pentru a asigura o protecţie extinsă împotriva sarbecovirusurilor şi a variantelor SARS-CoV-2 problematice?
Această întrebare face obiectul unui nou studiu realizat în laboratorul Caltech al Institutului Merkin.
Cercetătorii, conduşi de Pamela Björkman, profesor de biologie şi inginerie biologică la Caltech, au dezvoltat şi testat un nou vaccin candidat numit Mozaic-8, care a demonstrat potenţialul de a proteja împotriva mai multor tipuri diferite de sarbecovirusuri, inclusiv SARS-CoV-2 şi variantele sale.
În modelele animale, mozaic-8 induce producerea de anticorpi cu reacţie încrucişată, care sunt capabili să neutralizeze mai multe sarbecovirusuri şi variantele SARS-CoV-2.
Pe măsură ce mozaic-8 este pregătit pentru studiile clinice iniţiale pe oameni, cercetătorii au vrut să înţeleagă dacă OAS ar influenţa compoziţia anticorpilor produşi - cu alte cuvinte, cum ar influenţa mozaic-8 producţia de anticorpi la persoanele care au dezvoltat deja răspunsuri imune la SARS-CoV-2, fie prin infecţie, imunizare sau ambele?
Vaccinul mozaic-8 ar produce anticorpi care sunt orientaţi către SARS-CoV-2, aşa cum ar putea sugera OAS, sau ar provoca în continuare anticorpi largi, cu reacţie încrucişată împotriva mai multor sarbecovirusuri şi variante?
În noul studiu, descris într-o lucrare apărută în revista Cell pe 27 august, examinează modele animale care au primit vaccinuri Covid-19 şi au construit ulterior un răspuns imun.
Într-un pas încurajator pentru dezvoltarea vaccinului candidat, echipa a constatat că mosaic-8 generează anticorpi cu reacţie încrucişată larg protectori atât la animalele expuse anterior, cât şi la cele naive din punct de vedere imunologic.
Cum funcţionează mozaic-8
Atunci când primim un vaccin pentru un anumit agent patogen, organismul nostru dezvoltă diferiţi anticorpi pentru a ataca agentul patogen respectiv şi creează celule B care stochează o memorie a modului de creare a acestor anticorpi.
Imaginaţi-vă lucrurile la fel ca în cazul unui lacăt şi a cheii sale, fiecare proteină a anticorpilor este special concepută pentru a ataca un anumit agent patogen. Există trilioane de celule B diferite în corpul nostru, fiecare codând capacitatea de a genera anticorpi pentru anumiţi virusuri şi alţi microbi.
După primirea unui vaccin împotriva SARS-CoV-2, organismul produce mulţi anticorpi diferiţi care vizează regiuni diferite ale virusului. Unele dintre aceste regiuni, cunoscute sub denumirea de regiuni conservate, sunt identice între variante. Anticorpii care vizează regiunile conservate sunt mai susceptibili de a proteja împotriva mai multor variante diferite şi a unor virusuri similare.
Vaccinul mozaic-8 este conceput pentru a produce anticorpi împotriva caracteristicilor conservate ale sarbecovirusurilor.
Vaccinul conţine fragmente din opt sarbecovirusuri diferite. Aceste fragmente sunt regiuni ale proteinei de vârf (spike) a virusurilor, denumite domenii de legare a receptorilor (RBD).
Proteina de vârf şi domeniile sale de legare sunt esenţiale pentru ca virusul să infecteze o celulă, astfel încât vaccinul mozaic-8 este conceput pentru a induce producerea de anticorpi cu reacţie încrucişată care vizează regiunile conservate ale acestor RBD şi protejează astfel împotriva mai multor sarbecovirusuri şi a variantelor SARS-CoV-2 de interes.
Mozaic-8 produce anticorpi larg protectori indiferent de expunerea sau vaccinarea anterioară
În cadrul studiului, echipa a utilizat modele de şoareci şi primate neumane pentru a determina ce tipuri de anticorpi au fost provocaţi de mozaic-8 în urma vaccinării anterioare cu trei vaccinuri Covid-19 diferite.
Cercetătorii au imunizat mai întâi animalele cu vaccinuri cu ARN mesager (ARNm) similare vaccinurilor Pfizer şi Moderna sau cu vaccinul ChAdOx1 de la AstraZeneca, vaccinuri care sunt disponibile pe scară largă pentru populaţie, pentru a imita situaţia în care oamenii nu sunt naivi din punct de vedere imunologic în ceea ce priveşte SARS-CoV-2.
După ce anticorpii au fost provocaţi de un vaccin, animalele au fost apoi imunizate cu vaccinul mozaic-8 care conţine RBD din SARS-CoV-2 şi şapte sarbecovirusuri înrudite.
Cercetătorii au examinat apoi anticorpii prezenţi în serul animalelor. Aceştia au constatat că vaccinul mozaic-8 a stimulat anticorpii care vizează regiunile conservate ale RBD ale sarbecovirusurilor animale şi ale variantelor SARS-CoV-2 şi, de asemenea, a condus la crearea de noi anticorpi care vizează regiuni specifice unora dintre cele şapte RBD ale sarbecovirusurilor animale.
„Vaccinurile împotriva Covid-19 nu sunt concepute special pentru a genera un răspuns larg al anticorpilor care ar putea oferi o protecţie mai bună împotriva variantelor sau a viruşilor înrudiţi”, a declarat marţi, într-un comunicat, cercetătorul postdoctoral Alexander Cohen, coautor al noului studiu.
„Am dezvoltat un vaccin care să ofere o protecţie largă împotriva unui spectru de sarbecovirusuri pentru a preveni următoarea pandemie. Din fericire, noile noastre rezultate arată că acest vaccin funcţionează aşa cum a fost proiectat pentru a provoca răspunsuri de anticorpi cu spectru larg protector atât la animalele expuse anterior, cât şi la cele naive din punct de vedere imunologic”, a explicat cercetătorul
După infecţie sau vaccinare, oamenii produc anticorpi care vizează regiunile conservate ale sarbecovirusurilor, dar aceştia nu sunt tipul dominant de anticorpi produşi de organism, spun cercetătorii.
Potrivit acestora, scopul este ca vaccinul mozaic-8 să stimuleze în mod preferenţial aceste tipuri de anticorpi, astfel încât organismul să producă mai mulţi, oferind o protecţie mai largă.
Laboratorul a observat că aceşti anticorpi cu reacţie încrucişată au fost produşi în studii anterioare la animalele naive din punct de vedere imunologic. În noua cercetare ei au verificat dacă anticorpii cu reacţie încrucişată largă sunt produşi şi la animalele prevaccinate.
Cercetătorii urmează să confirme aceste rezultat în viitoarele teste clinice.
Studiile clinice de fază 1 pentru testarea vaccinului mozaic-8 la om sunt programate să înceapă în 2025.
Noua cercetare a fost publicat luni, în revista Cell, şi a fost realizată în colaborare cu cercetători de la Universitatea Rockefeller din New York şi Universitatea din Washington.
Infograficul de mai jos ilustrează noul vaccin, compus din RBD de la opt virusuri diferite. Tabelul arată spectrul larg de variante SARS-CoV-2 şi de coronavirusuri înrudite împotriva cărora vaccinul induce protecţie.
