Ανάπτυξη εμβολίων: που βρισκόμαστε για τον SARS-CoV-2.

Η COVID-19, η δυνητικά θανατηφόρος αναπνευστική ασθένεια που εντοπίστηκε για πρώτη φορά τον Δεκέμβριο του 2019, έχει εξαπλωθεί σε ολόκληρο τον πλανήτη. Οι αρχές υγείας και οι κυβερνήσεις προσπαθούν να “επιπεδώσουν” την καμπύλη μετάδοσης, δίνοντας ζωτικό χρόνο στα συστήματα υγείας να διαχειριστούν τον όγκο των περιστατικών, όσο επιστήμονες και εταιρείες βιοτεχνολογίας στρέφουν την προσοχή τους στον κορωνοϊό που προκαλεί τη νόσο, τον SARS-CoV-2.

Από τότε που ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά ως αιτιολογικός παράγοντας της νέας νόσου, οι επιστήμονες αγωνίζονται για να κατανοήσουν καλύτερα το γενετικό προφίλ του ιού, πώς μολύνει τα κύτταρα και να αναπτύξουν θεραπευτικές επιλογές. Η μακροπρόθεσμη στρατηγική για την καταπολέμηση της πανδημίας COVID-19 θα είναι η ανάπτυξη εμβολίου.

Τι είναι εμβόλιο;

Το εμβόλιο είναι ένας τύπος θεραπείας που στοχεύει στην ενεργοποίηση του ανοσοποιητικού συστήματος του οργανισμού για την καταπολέμηση λοιμωδών παθογόνων, όπως τα βακτήρια και οι ιοί. Είναι, σύμφωνα με την Παγκόσμια Οργάνωση Υγείας, “ένας από τους πιο αποτελεσματικούς τρόπους για την πρόληψη των ασθενειών”.

Το ανθρώπινο σώμα είναι ιδιαίτερα ανθεκτικό στις ασθένειες, έχοντας αναπτύξει ένα φυσικό αμυντικό σύστημα ενάντια στους ξένους μικροοργανισμούς όπως τα βακτηρίδια και οι ιοί. Το αμυντικό σύστημα – το ανοσοποιητικό μας σύστημα – αποτελείται από διαφορετικούς τύπους κυττάρων που μπορούν να ανιχνεύσουν και να καταστρέψουν ξένους εισβολείς. Ορισμένα βακτήρια αναγνωρίζονται από τα κύτταρα του ανοσοποιητικού τα οποία τα “καταβροχθίζουν” και τα καταστρέφουν, άλλα προκαλούν την παραγωγή αντισωμάτων που μπορούν να τα ανιχνεύσουν και να δώσουν σήμα σε άλλα κύτταρα να τα καταστρέψουν και τέλος δημιουργεί κύτταρα που απομνημονεύουν το πώς μοιάζουν οι εισβολείς, ώστε το σώμα να μπορεί να ανταποκριθεί γρήγορα εάν εισβάλουν ξανά.

Τα εμβόλια είναι ένα πραγματικά έξυπνος “μιμητής”. Κάνουν το σώμα να πιστεύει ότι είναι μολυσμένο, ώστε να διεγείρει αυτήν την ανοσολογική απάντηση. Το εμβόλιο της ιλαράς, για παράδειγμα, κάνει το σώμα να σκεφτεί ότι έχει ιλαρά. Όταν εμβολιαστείτε για ιλαρά, το σώμα σας δημιουργεί κύτταρα που έχουν απομνημονεύσει το πως μοιάζει ο ιός και είναι σε θέση εάν έρθετε σε επαφή στο μέλλον με την Ιλαρά, να καταπολεμήσει άμεσα τους εισβολείς χωρίς να νοσήσετε.

Τι περιέχει ένα εμβόλιο;

Τα εμβόλια μπορεί να περιέχουν μια σειρά από διαφορετικά “συστατικά” ανάλογα με τον τύπο τους και με τον τρόπο με τον οποίο αποσκοπούν στη δημιουργία ανοσιακής απάντησης. Ωστόσο, υπάρχει μια συγγένεια μεταξύ όλων αυτών.

Το πιο σημαντικό συστατικό είναι το αντιγόνο. Αυτό είναι το μέρος του εμβολίου το οποίο το σώμα μπορεί να αναγνωρίσει ως ξένο. Ανάλογα με τον τύπο του εμβολίου, ένα αντιγόνο θα μπορούσε να είναι μόρια από ιούς όπως ένας κλώνος DNA ή μια πρωτεΐνη. Επίσης, θα μπορούσε να είναι “αποδυναμωμένες” μορφές ζωντανών ιών. Για παράδειγμα, το εμβόλιο ιλαράς περιέχει μια εξασθενημένη εκδοχή του ιού της ιλαράς. Όταν ένας ασθενής λαμβάνει το εμβόλιο ιλαράς, το ανοσοποιητικό του σύστημα αναγνωρίζει μια πρωτεΐνη που υπάρχει στον ιό της ιλαράς και μαθαίνει να την καταπολεμά.

Ένα δεύτερο σημαντικό συστατικό είναι το ανοσοενισχυτικό. Ένα ανοσοενισχυτικό λειτουργεί για να ενισχύσει την ανοσολογική απόκριση σε ένα αντιγόνο. Το αν ένα εμβόλιο περιέχει ένα ανοσοενισχυτικό εξαρτάται από τον τύπο του εμβολίου που είναι.

Κατά την ανάπτυξη ενός εμβολίου για τον SARS-CoV-2, οι επιστήμονες πρέπει να βρουν ένα βιώσιμο αντιγόνο που θα καταφέρει να ενεργοποιήσει το ανοσοποιητικό σύστημα του οργανισμού έναντι του ιού.

Δημιουργώντας ένα εμβόλιο για τον SARS-CoV-2

Ο SARS-CoV-2, ανήκει στην οικογένεια των ιών που είναι γνωστοί ως κορωνοϊοί. Αυτή η οικογένεια ονομάζεται έτσι επειδή, κάτω από το μικροσκόπιο, παρουσιάζουν χαρακτηριστική εμφάνισή με εξογκώματα περιμετρικά των ιικών σωματιδίων σαν στέμμα, το οποίο στα λατινικά λέγεται «κορόνα» (λατινικά: corona)

Κατά την ανάπτυξη ενός εμβολίου που να στοχεύει τον SARS-CoV-2, οι επιστήμονες εξετάζουν αυτές τις προεξοχές. Αυτές φαίνεται να επιτρέπουν στον ιό να εισέλθει στα ανθρώπινα κύτταρα όπου μπορεί να αναπαραχθεί και να δημιουργήσει αντίγραφα του εαυτού του. Είναι γνωστές ως πρωτεΐνες “ακίδες” ή πρωτεΐνες S. Ερευνητές μπόρεσαν να τις χαρτογραφήσουν σε 3D προβολές και προτείνουν ότι αυτές θα μπορούσαν να αποτελέσου ένα βιώσιμο αντιγόνο σε οποιοδήποτε εμβόλιο κοροναϊού.

Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η πρωτεΐνη S κυριαρχεί στους κορονοϊούς που μάθαμε στο παρελθόν – συμπεριλαμβανομένου εκείνου που προκάλεσε την επιδημία του SARS στην Κίνα το 2002-03. Αυτό έχει δώσει στους ερευνητές ένα πρώτο στοιχείο για την οικοδόμηση εμβολίων ενάντια σε μέρος της πρωτεΐνης S και χρησιμοποιώντας ζωικά μοντέλα έχουν δείξει ότι μπορούν να δημιουργήσουν μια ανοσοαπόκριση.

Υπάρχουν πολλές εταιρείες σε όλο τον κόσμο που εργάζονται για την δημιουργία εμβολίου για τον SARS-CoV-2, αναπτύσσοντας διαφορετικές προσεγγίσεις για την ανάπτυξη ανασιακής απάντησης. Ορισμένες από τις πιο προβεβλημένες προσεγγίσεις είναι αυτές που χρησιμοποιούν ένα σχετικά νέο τύπο εμβολίου που είναι γνωστός ως “εμβόλιο νουκλεϊκού οξέος”. Αυτά τα εμβόλια περιέχουν ένα μικρό τμήμα γενετικού κώδικα του ιού το οποίο δρα ως αντιγόνο.

Οι εταιρείες βιοτεχνολογίας όπως η Moderna έχουν κατορθώσει να δημιουργήσουν γρήγορα νέα σχέδια εμβολίων κατά του SARS-CoV-2, παίρνοντας ένα κομμάτι του γενετικού κώδικα για την πρωτεΐνη S. Το Imperial College σχεδιάζει ένα παρόμοιο εμβόλιο χρησιμοποιώντας RNA του κορονοϊού – τον γενετικό του κώδικα.

Η Johnson & Johnson και η Sanofi συνεργάζονται με την US Biomedical Advanced Research and Development Authority για την ανάπτυξη των δικών τους εμβολίων. Το σχέδιο της Sanofi είναι να αναμειχθεί το DNA του κορονοϊού με γενετικό υλικό από έναν αβλαβή ιό, ενώ η Johnson & Johnson θα προσπαθήσει να απενεργοποιήσει τον SARS-CoV-2, διακόπτοντας ουσιαστικά την ικανότητά του να προκαλεί ασθένειες διασφαλίζοντας ότι εξακολουθεί να διεγείρει το ανοσοποιητικό σύστημα.

Επίσης ερευνητικοί οργανισμοί, όπως το Boston Children’s Hospital, εξετάζουν διάφορα είδη βοηθητικών ουσιών που θα συμβάλλουν στην ενίσχυση της ανοσολογικής απάντησης.

Γιατί η παραγωγή εμβολίων διαρκεί τόσο πολύ;

Οι επιστήμονες δεν μπορούν απλώς να υποθέσουν ότι ο σχεδιασμός του εμβολίου τους θα λειτουργήσει – πρέπει να το δοκιμάσουν εξονυχιστικά. Πρέπει να στρατολογήσουν χιλιάδες ανθρώπους για να εξασφαλίσουν την ασφάλεια αλλά και την αποτελεσματικότητά του. Η διαδικασία αυτή μπορεί να χωριστεί αδρά σε έξι φάσεις:

Σχεδίαση εμβολίων: Οι επιστήμονες μελετούν ένα παθογόνο και αποφασίζουν πώς θα κάνουν το ανοσοποιητικό σύστημα να το αναγνωρίσει.
Μελέτες σε ζώα: Ένα νέο εμβόλιο δοκιμάζεται σε ζωικά μοντέλα για να δείξει ότι λειτουργεί και ότι δεν έχει ακραίες παρενέργειες.
Κλινικές μελέτες φάσης Ι: Αυτές αντιπροσωπεύουν τις πρώτες δοκιμές σε ανθρώπους και δοκιμάζουν την ασφάλεια, τη δόση και τις παρενέργειες ενός εμβολίου. Αυτές οι δοκιμές διενεργούνται σε μια μικρή ομάδα ασθενών.
Κλινικές μελέτες φάσης ΙΙ: Πρόκειται για μια εκτενέστερη ανάλυση του τρόπου με τον οποίο το φάρμακο ή το εμβόλιο λειτουργεί. Περιλαμβάνει μια μεγαλύτερη ομάδα ασθενών και αξιολογεί τις φυσιολογικές απαντήσεις και αλληλεπιδράσεις με τη θεραπεία.
Κλινικές μελέτες φάσης ΙΙΙ: Στην τελική φάση των δοκιμών παρατηρείται ακόμη μεγαλύτερη ομάδα ανθρώπων προκειμένου να επιβεβαιωθεί η αποτελεσματικότητά, να παρακολουθηθούν οι ανεπιθύμητες ενέργειες και να συλλεχθούν πληροφορίες που θα επιτρέψουν ή θεραπεία να χρησιμοποιηθεί με τον πιο ωφέλιμο τρόπο για τον ασθενή.
Κανονιστική έγκριση: Όταν μια θεραπεία ολοκληρώσει επιτυχώς την μελέτη φάσης ΙΙΙ, τα αποτελέσματα αυτής κατατίθενται σε ρυθμιστικούς οργανισμούς, όπως η αμερικανική Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων (FDA) και ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Φαρμάκων (EMA), οι οποίοι εξετάζουν τα διαθέσιμα στοιχεία και καταλήγουν στην έγκριση ή όχι της θεραπείας

Με τον SARS-CoV-2, η διαδικασία επιταχύνεται σε ορισμένες περιπτώσεις. Το εμβόλιο που αναπτύσσεται από τη Moderna έχει μεταφερθεί από το σχεδιασμό κατευθείαν στις κλινικές δοκιμές Φάσης Ι, παρακάμπτοντας τις δοκιμές σε ζωικά μοντέλα. Στις ΗΠΑ, η κλινική μελέτη φάσης Ι της Moderna άρχισε στις 16 Μαρτίου σε συνεργασία με τα Εθνικό Ινστιτούτα Υγείας και το Ινστιτούτο Υγείας του Kaiser Permanente Washington στο Σιάτλ. Πρόκειται για την πρώτη δοκιμή στον άνθρωπο του εμβολίου mRNA που ανέπτυξε η εταιρεία. Στη μελέτη θα ενταχθούν 45 υγιείς ενηλίκοι εθελοντές ηλικίας 18 με 55 ετών.

Η προσέγγιση της Moderna, είναι μοναδική στην ταχύτητά ανάπτυξής της. Αυτό οφείλεται στο γεγονός πως η βιοτεχνολογική εταιρεία ερευνούσε ήδη τρόπους αντιμετώπισης ενός κορονοϊού που προκαλεί αναπνευστικό σύνδρομο στη Μέση Ανατολή και έτσι ήταν σε θέση να προσαρμόσει τη μεθοδολογία και το σχεδιασμό του εμβολίου για το SARS-CoV-2. Το πειραματικό εμβόλιο, που ονομάστηκε mRNA-1273, περιέχει γενετικό υλικό από την πρωτεΐνη S που υπάρχει στον SARS-CoV-2.

Η μελέτη θα πραγματοποιηθεί με τους ασθενείς να λαμβάνουν δύο ενέσεις του mRNA-1273 σε διάστημα 28 ημερών. Οι 45 ασθενείς θα χωριστούν σε τρεις ομάδες των 15 και θα λάβουν διαφορετικές δόσεις: είτε 25 μικρογραμμάρια, 100 μικρογραμμάρια ή 250 μικρογραμμάρια.

Το χρονικό διάστημα που θα απαιτηθεί αν είναι επιτυχημένες όλες οι μελέτες μέχρι να γίνει εμπορικά διαθέσιμο ένα εμβόλιο είναι δύσκολο να είναι λιγότερο από ένα έτος.

Ανάπτυξη εμβολίων: που βρισκόμαστε για τον SARS-CoV-2.