Κοροναϊός: Περισσότερα από 90 εμβόλια είναι υπό διερεύνηση
Τα έως τώρα δεδομένα για την ανάπτυξη εμβολίου για τον SARS-CoV-2, συνοψίζουν οι Καθηγητές της Ιατρικής Σχολής και του Τμήματος Βιολογίας του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών Δημήτρης Παρασκευής, Ιωάννης Τρουγκάκος, Ευστάθιος Καστρίτης και Θάνος Δημόπουλος. Αναλύουν τα διαφορετικά είδη εμβολίων που βρίσκονται σε πειραματικό στάδιο και εξηγούν πώς αναπτύσσεται η ανοσία μέσω αυτών.
Ο Dr Fauci ένας από τους κορυφαίους λοιμωξιολόγους των ΗΠΑ και διευθυντής του National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIH), δήλωσε ότι, με σκοπό την επιτάχυνση της ανάπτυξης εμβολίου, θα προχωρήσουν στην παραγωγή εκατοντάδων εκατομμυρίων δόσεων μέχρι τον Ιανουάριο. Οπως αναφέρουν οι Καθηγητές ο Ιανουάριος αποτελεί την πιθανή ημερομηνία του πιο αισιόδοξου σεναρίου για το διάστημα των 12-18 μηνών που απαιτείται συνήθως για την ανάπτυξη εμβολίου.
Η κούρσα για την ανάπτυξη εμβολίου έναντι του νέου κοροναϊού
Σε δημοσίευση του σημαντικού επιστημονικού περιοδικού Nature περιγράφονται τα διαφορετικά είδη εμβολίων που βρίσκονται σε πειραματικό στάδιο έναντι του νέου κοροναϊού SARS-CoV-2.
Ειδικότερα αναφέρεται ότι την τρέχουσα περίοδο περισσότερα από 90 εμβόλια είναι υπό διερεύνηση έναντι του ιού SARS-CoV-2 ανά την υφήλιο. Για να επιτευχθεί η ανάπτυξη ενός αποτελεσματικού εμβολίου δοκιμάζονται καινοτόμες τεχνολογίες που δεν έχουν χρησιμοποιηθεί στο παρελθόν και οι διαδικασίες επιταχύνονται σημαντικά. Έξι εμβόλια έχουν ήδη προχωρήσει σε στάδια κλινικών δοκιμών σε εθελοντές προκειμένου να ελεγχθεί η ασφάλεια τους, ενώ σε άλλα έχουν αρχίσει δοκιμές σε πειραματόζωα.
Πώς αναπτύσσεται η ανοσία μέσω εμβολίων;
Το ανοσοποιητικό σύστημα του οργανισμού αναγνωρίζει τα παθογόνα, όπως για παράδειγμα τον κοροναϊό SARS-CoV-2, ως «ξένους» οργανισμούς. Όταν ο ιός μολύνει τα κύτταρα του ξενιστή (δηλαδή του ανθρώπου), πολλαπλασιάζεται και παράγει νέα ιικά σωμάτια τα οποία αναγνωρίζονται από το ανοσοποιητικό σύστημα το οποίο στη συνέχεια επάγει ανοσιακή απόκριση μέσω ανάπτυξης αντισωμάτων. Τα αντισώματα αλληλεπιδρούν ειδικά με πρωτεϊνες (αντιγόνα) του ιού εμποδίζοντας την περαιτέρω μόλυνση κυττάρων του ξενιστή, ενώ μέσω της ενεργοποίησης κυτταροτοξικών κυττάρων καταστρέφονται τα ανθρώπινα κύτταρα που έχουν μολυνθεί από τον ιό οπότε δεν μπορούν να παραχθούν νέα ιϊκά σωματίδια. Ετσι ο «εισβολέας» εξοντώνεται. Τα Β και Τ κύτταρα του ανοσοποιητικού μας συστήματος που αναγνωρίζουν ειδικά το παθογόνο έχουν (συνήθως) μεγάλη διάρκεια ζωής και αποτελούν τα λεγόμενα «κύτταρα μνήμης» που προσφέρουν ανοσία.
Είδη εμβολίων
Η βασική αρχή όλων των εμβολίων είναι να εκθέσουν τον οργανισμό σε ένα αδρανέ ιϊκό αντιγόνο το οποίο φυσικά δεν θα προκαλέσει νόσο, αλλά θα ενεργοποιήσει το ανοσοποιητικό μας σύστημα προκειμένου να αναγνωρίζει άμεσα τον ιό (σαν να υπήρχε προηγούμενη μόλυνση) και να τον αδρανοποιεί. Υπάρχουν αρκετές διαφορετικές τεχνολογίες ανάπτυξης εμβολίων.
Εμβόλια Νουκλεϊκών οξέων (DNA, RNA)
Τα εμβόλια που βασίζονται σε γενετικό υλικό (RNA ή DNA) του ιού είναι ασφαλή και σχετικά εύκολο να αναπτυχθούν. Η παραγωγή τους βασίζεται στη σύνθεση γενετικού υλικού του ιού το οποίο κωδικοποιεί για ένα ιϊκό αντιγόνο. Το γενετικό υλικό στη συνέχεια εισάγεται σε ανθρώπινα κύτταρα τα οποία παράγουν το ιϊκό αντιγόνο, κινητοποιώντας το ανοσοποιητικό σύστημα. Να σημειωθεί ότι, προς το παρόν, κανένα από τα υφιστάμενα εγκεκριμένα εμβόλια δεν έχει βασιστεί σε αυτήν τη τεχνολογία. Με την ανάπτυξη αυτού του τύπου εμβολίου δραστηριοποιούνται τουλάχιστον 20 ομάδες διεθνώς.
Εμβόλια που βασίζονται σε ιικούς φορείς
Σε αυτήν την τεχνολογία παραγωγής εμβολίων χρησιμοποιείται ως φορέας ένας ιός, όπως της ιλαράς, ή ο αδενοϊός, που είναι γενετικά τροποποιημένος ώστε να παράγει πρωτεΐνες (αντιγόνα) του κοροναϊού. Αυτοί οι ιοί είναι εξασθενημένοι και δεν προκαλούν νόσο. Υπάρχουν δύο τύποι τέτοιων φορέων: i) αυτοί που μπορούν να πολλαπλασιάζονται στα κύτταρα του ξενιστή και ii) αυτοί που δεν μπορούν να πολλαπλασιαστούν γιατί βασικά τους γονίδια έχουν απενεργοποιηθεί. Σε αυτήν την κατηγορία εμβολίων ενεργοποιούνται 25 ομάδες.
- Ιικοί φορείς που μπορούν να πολλαπλασιαστούν σε ανθρώπινα κύτταρα (π.χ. εξασθενημένος ιός ιλαράς). Παράδειγμα τέτοιου εμβολίου είναι το πρόσφατα εγκεκριμένο εμβόλιο έναντι του ιού του Εbola. Αυτά τα εμβόλια είναι ασφαλή και προκαλούν ισχυρή ανοσιακή απάντηση, αν και ενδεχόμενη ανοσία στο φορέα (π.χ. στον ιό της ιλαράς) μπορεί να μειώσει την αποτελεσματικότητα του εμβολίου.
- Ιικοί φορείς που δεν πολλαπλασιάζονται (π.χ. εξασθενημένος αδενοϊός). Προς το παρόν, κανένα υφιστάμενο εγκεκριμένο εμβόλιο δεν έχει βασιστεί σε αυτήν την τεχνολογία η οποία χρησιμοποιείται εκτενώς σε γονιδιακή θεραπεία. Η χρήση ενισχυτών δόσης μπορεί να είναι απαραίτητες για να προκαλέσουν μακροχρόνια ανοσία.
Εμβόλια που βασίζονται σε ιικές πρωτεϊνες
- Εμβόλια που αφορούν σε χορήγηση ιϊκών πρωτεϊνών. Τα «παραδοσιακά» αυτά εμβόλια βασίζονται στην χορήγηση ιϊκών πρωτεϊνών ή τμήματων ιϊκής πρωτεΐνης (αντιγόνων) στον άνθρωπο. Με αυτήν την κατηγορία εμβολίων ασχολούνται 28 ερευνητικές ομάδες διεθνώς οι οποίες εστιάζονται στην εξωτερική πρωτεΐνη του ιού (spike) και συγκεκριμένα στο τμήμα της πρωτεΐνης που αλληλεπιδρά με τον υποδοχέα των κυττάρων του ξενιστή. Τα εμβόλια αυτά, προκειμένου να προκαλέσουν ικανοποιητική ανοσία, συνήθώς απαιτούν τη συγχορήγηση ανοσο-ενισχυτικών και πιθανώς πολλές δόσεις χορήγησης. Παρόμοια εμβόλια είχαν αναπτυχθεί επιτυχώς κατά του ιού SARS-CoV (επιδημία SARS του 2003) σε πιθήκους, αλλά δεν έχουν δοκιμαστεί σε ανθρώπους.
- Εμβόλια που βασίζονται σε κενά ιϊκά σωματίδια που μοιάζουν με το ιό. Τα κενά ιϊκά σωμάτια που χρησιμοποιούνται σε αυτή την κατηγορία εμβολίων προσομοιάζουν τη δομή του κορωναϊού αλλά δεν είναι μολυσματικά επειδή δεν διαθέτουν γενετικό υλικό. Πέντε ομάδες εργάζονται σε εμβόλια αυτού του τύπου, τα οποία μπορούν να προκαλέσουν ισχυρή ανοσιακή απάντηση, αλλά είναι σχετικά δύσκολο να παρασκευαστούν.
Εμβόλια που θα βασίζονται στον ίδιο τον κοροναϊο SARS-CoV-2
Τουλάχιστον 7 ερευνητικές ομάδες προσπαθούν να αναπτύξουν εμβόλιο στη βάση αυτής της επίσης «παραδοσιακής» τεχνολογίας η οποία βασίζεται στη χρήση εξασθενημένων ή αδρανοποιημένων εκδοχών του κοροναϊού. Πολλά υφιστάμενα εμβόλια (π.χ. έναντι της ιλαράς ή της ευλογιάς) έχουν βασιστεί σε αυτήν την τεχνολογία, αλλά χρειάζονται εκτεταμμένες δοκιμές προκειμένου να εξασφαλιστεί η ασφάλεια τους. Στη βάση αυτών των τεχνολογιών αναφέρονται γενικά δύο κατηγορίες εμβολίων.
- Εμβόλια που αφορούν σε εξασθενημένο ιό. Ο ιός εξασθενεί συνήθως μέσω χορήγησης σε πειραματόζωα ή ανθρώπινα κύτταρα όπου συσσωρεύει μεταλλαγές οι οποίες μειώνουν τη νοσηρότητα του. Στην παρούσα φάση γίνεται προσπάθεια να εξασθενήσει ο κοροοϊός μέσω κατευθυνόμενων γενετικών αλλαγών που θα οδηγούν σε μειωμένη αποτελεσματικότητα παραγωγής ιϊκών πρωτεϊνών.
- Εμβόλια που βασίζονται σε αδανοποιημένο ιό. Σε αυτόν τον τύπο εμβολίου ο ιός χορηγείται αδρανοποιημένος στον οργανισμό. Η παραγωγή αυτών των μη μολυσματικών ιών απαιτεί μεγάλες αρχικές ποσότητες μολυσματικών ϊικών σωματιδίων.
Σε πολύ πρόσφατη δημοσίευση στο περιοδικό SCIENCE περιγράφονται επιτυχείς δοκιμές ενός νέου εμβολίου το οποίο φαίνεται να παρέχει προστασία σε πιθήκους έναντι του κοροναϊού SARS-CoV-2. Το εμβόλιο αυτό αφορά σε εξασθενημένη εκδοχή του ιού, δεν προκάλεσε παρενέργειες στους πιθήκους και ήδη (από τις 16 Απριλίου) έχουν ξεκινήσει κλινικές δοκιμές σε ανθρώπους.
Ο Dr Fauci ένας από τους κορυφαίους λοιμωξιολόγους των ΗΠΑ και διευθυντής του National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIH), δήλωσε ότι, με σκοπό την επιτάχυνση της ανάπτυξης εμβολίου, θα προχωρήσουν στην παραγωγή εκατοντάδων εκατομμυρίων δόσεων μέχρι τον Ιανουάριο. Οπως αναφέρουν οι Καθηγητές ο Ιανουάριος αποτελεί την πιθανή ημερομηνία του πιο αισιόδοξου σεναρίου για το διάστημα των 12-18 μηνών που απαιτείται συνήθως για την ανάπτυξη εμβολίου.
Η κούρσα για την ανάπτυξη εμβολίου έναντι του νέου κοροναϊού
Σε δημοσίευση του σημαντικού επιστημονικού περιοδικού Nature περιγράφονται τα διαφορετικά είδη εμβολίων που βρίσκονται σε πειραματικό στάδιο έναντι του νέου κοροναϊού SARS-CoV-2.
Ειδικότερα αναφέρεται ότι την τρέχουσα περίοδο περισσότερα από 90 εμβόλια είναι υπό διερεύνηση έναντι του ιού SARS-CoV-2 ανά την υφήλιο. Για να επιτευχθεί η ανάπτυξη ενός αποτελεσματικού εμβολίου δοκιμάζονται καινοτόμες τεχνολογίες που δεν έχουν χρησιμοποιηθεί στο παρελθόν και οι διαδικασίες επιταχύνονται σημαντικά. Έξι εμβόλια έχουν ήδη προχωρήσει σε στάδια κλινικών δοκιμών σε εθελοντές προκειμένου να ελεγχθεί η ασφάλεια τους, ενώ σε άλλα έχουν αρχίσει δοκιμές σε πειραματόζωα.
Πώς αναπτύσσεται η ανοσία μέσω εμβολίων;
Το ανοσοποιητικό σύστημα του οργανισμού αναγνωρίζει τα παθογόνα, όπως για παράδειγμα τον κοροναϊό SARS-CoV-2, ως «ξένους» οργανισμούς. Όταν ο ιός μολύνει τα κύτταρα του ξενιστή (δηλαδή του ανθρώπου), πολλαπλασιάζεται και παράγει νέα ιικά σωμάτια τα οποία αναγνωρίζονται από το ανοσοποιητικό σύστημα το οποίο στη συνέχεια επάγει ανοσιακή απόκριση μέσω ανάπτυξης αντισωμάτων. Τα αντισώματα αλληλεπιδρούν ειδικά με πρωτεϊνες (αντιγόνα) του ιού εμποδίζοντας την περαιτέρω μόλυνση κυττάρων του ξενιστή, ενώ μέσω της ενεργοποίησης κυτταροτοξικών κυττάρων καταστρέφονται τα ανθρώπινα κύτταρα που έχουν μολυνθεί από τον ιό οπότε δεν μπορούν να παραχθούν νέα ιϊκά σωματίδια. Ετσι ο «εισβολέας» εξοντώνεται. Τα Β και Τ κύτταρα του ανοσοποιητικού μας συστήματος που αναγνωρίζουν ειδικά το παθογόνο έχουν (συνήθως) μεγάλη διάρκεια ζωής και αποτελούν τα λεγόμενα «κύτταρα μνήμης» που προσφέρουν ανοσία.
Είδη εμβολίων
Η βασική αρχή όλων των εμβολίων είναι να εκθέσουν τον οργανισμό σε ένα αδρανέ ιϊκό αντιγόνο το οποίο φυσικά δεν θα προκαλέσει νόσο, αλλά θα ενεργοποιήσει το ανοσοποιητικό μας σύστημα προκειμένου να αναγνωρίζει άμεσα τον ιό (σαν να υπήρχε προηγούμενη μόλυνση) και να τον αδρανοποιεί. Υπάρχουν αρκετές διαφορετικές τεχνολογίες ανάπτυξης εμβολίων.
Εμβόλια Νουκλεϊκών οξέων (DNA, RNA)
Τα εμβόλια που βασίζονται σε γενετικό υλικό (RNA ή DNA) του ιού είναι ασφαλή και σχετικά εύκολο να αναπτυχθούν. Η παραγωγή τους βασίζεται στη σύνθεση γενετικού υλικού του ιού το οποίο κωδικοποιεί για ένα ιϊκό αντιγόνο. Το γενετικό υλικό στη συνέχεια εισάγεται σε ανθρώπινα κύτταρα τα οποία παράγουν το ιϊκό αντιγόνο, κινητοποιώντας το ανοσοποιητικό σύστημα. Να σημειωθεί ότι, προς το παρόν, κανένα από τα υφιστάμενα εγκεκριμένα εμβόλια δεν έχει βασιστεί σε αυτήν τη τεχνολογία. Με την ανάπτυξη αυτού του τύπου εμβολίου δραστηριοποιούνται τουλάχιστον 20 ομάδες διεθνώς.
Εμβόλια που βασίζονται σε ιικούς φορείς
Σε αυτήν την τεχνολογία παραγωγής εμβολίων χρησιμοποιείται ως φορέας ένας ιός, όπως της ιλαράς, ή ο αδενοϊός, που είναι γενετικά τροποποιημένος ώστε να παράγει πρωτεΐνες (αντιγόνα) του κοροναϊού. Αυτοί οι ιοί είναι εξασθενημένοι και δεν προκαλούν νόσο. Υπάρχουν δύο τύποι τέτοιων φορέων: i) αυτοί που μπορούν να πολλαπλασιάζονται στα κύτταρα του ξενιστή και ii) αυτοί που δεν μπορούν να πολλαπλασιαστούν γιατί βασικά τους γονίδια έχουν απενεργοποιηθεί. Σε αυτήν την κατηγορία εμβολίων ενεργοποιούνται 25 ομάδες.
- Ιικοί φορείς που μπορούν να πολλαπλασιαστούν σε ανθρώπινα κύτταρα (π.χ. εξασθενημένος ιός ιλαράς). Παράδειγμα τέτοιου εμβολίου είναι το πρόσφατα εγκεκριμένο εμβόλιο έναντι του ιού του Εbola. Αυτά τα εμβόλια είναι ασφαλή και προκαλούν ισχυρή ανοσιακή απάντηση, αν και ενδεχόμενη ανοσία στο φορέα (π.χ. στον ιό της ιλαράς) μπορεί να μειώσει την αποτελεσματικότητα του εμβολίου.
- Ιικοί φορείς που δεν πολλαπλασιάζονται (π.χ. εξασθενημένος αδενοϊός). Προς το παρόν, κανένα υφιστάμενο εγκεκριμένο εμβόλιο δεν έχει βασιστεί σε αυτήν την τεχνολογία η οποία χρησιμοποιείται εκτενώς σε γονιδιακή θεραπεία. Η χρήση ενισχυτών δόσης μπορεί να είναι απαραίτητες για να προκαλέσουν μακροχρόνια ανοσία.
Εμβόλια που βασίζονται σε ιικές πρωτεϊνες
- Εμβόλια που αφορούν σε χορήγηση ιϊκών πρωτεϊνών. Τα «παραδοσιακά» αυτά εμβόλια βασίζονται στην χορήγηση ιϊκών πρωτεϊνών ή τμήματων ιϊκής πρωτεΐνης (αντιγόνων) στον άνθρωπο. Με αυτήν την κατηγορία εμβολίων ασχολούνται 28 ερευνητικές ομάδες διεθνώς οι οποίες εστιάζονται στην εξωτερική πρωτεΐνη του ιού (spike) και συγκεκριμένα στο τμήμα της πρωτεΐνης που αλληλεπιδρά με τον υποδοχέα των κυττάρων του ξενιστή. Τα εμβόλια αυτά, προκειμένου να προκαλέσουν ικανοποιητική ανοσία, συνήθώς απαιτούν τη συγχορήγηση ανοσο-ενισχυτικών και πιθανώς πολλές δόσεις χορήγησης. Παρόμοια εμβόλια είχαν αναπτυχθεί επιτυχώς κατά του ιού SARS-CoV (επιδημία SARS του 2003) σε πιθήκους, αλλά δεν έχουν δοκιμαστεί σε ανθρώπους.
- Εμβόλια που βασίζονται σε κενά ιϊκά σωματίδια που μοιάζουν με το ιό. Τα κενά ιϊκά σωμάτια που χρησιμοποιούνται σε αυτή την κατηγορία εμβολίων προσομοιάζουν τη δομή του κορωναϊού αλλά δεν είναι μολυσματικά επειδή δεν διαθέτουν γενετικό υλικό. Πέντε ομάδες εργάζονται σε εμβόλια αυτού του τύπου, τα οποία μπορούν να προκαλέσουν ισχυρή ανοσιακή απάντηση, αλλά είναι σχετικά δύσκολο να παρασκευαστούν.
Εμβόλια που θα βασίζονται στον ίδιο τον κοροναϊο SARS-CoV-2
Τουλάχιστον 7 ερευνητικές ομάδες προσπαθούν να αναπτύξουν εμβόλιο στη βάση αυτής της επίσης «παραδοσιακής» τεχνολογίας η οποία βασίζεται στη χρήση εξασθενημένων ή αδρανοποιημένων εκδοχών του κοροναϊού. Πολλά υφιστάμενα εμβόλια (π.χ. έναντι της ιλαράς ή της ευλογιάς) έχουν βασιστεί σε αυτήν την τεχνολογία, αλλά χρειάζονται εκτεταμμένες δοκιμές προκειμένου να εξασφαλιστεί η ασφάλεια τους. Στη βάση αυτών των τεχνολογιών αναφέρονται γενικά δύο κατηγορίες εμβολίων.
- Εμβόλια που αφορούν σε εξασθενημένο ιό. Ο ιός εξασθενεί συνήθως μέσω χορήγησης σε πειραματόζωα ή ανθρώπινα κύτταρα όπου συσσωρεύει μεταλλαγές οι οποίες μειώνουν τη νοσηρότητα του. Στην παρούσα φάση γίνεται προσπάθεια να εξασθενήσει ο κοροοϊός μέσω κατευθυνόμενων γενετικών αλλαγών που θα οδηγούν σε μειωμένη αποτελεσματικότητα παραγωγής ιϊκών πρωτεϊνών.
- Εμβόλια που βασίζονται σε αδανοποιημένο ιό. Σε αυτόν τον τύπο εμβολίου ο ιός χορηγείται αδρανοποιημένος στον οργανισμό. Η παραγωγή αυτών των μη μολυσματικών ιών απαιτεί μεγάλες αρχικές ποσότητες μολυσματικών ϊικών σωματιδίων.
Σε πολύ πρόσφατη δημοσίευση στο περιοδικό SCIENCE περιγράφονται επιτυχείς δοκιμές ενός νέου εμβολίου το οποίο φαίνεται να παρέχει προστασία σε πιθήκους έναντι του κοροναϊού SARS-CoV-2. Το εμβόλιο αυτό αφορά σε εξασθενημένη εκδοχή του ιού, δεν προκάλεσε παρενέργειες στους πιθήκους και ήδη (από τις 16 Απριλίου) έχουν ξεκινήσει κλινικές δοκιμές σε ανθρώπους.
