Nie istnieją jeszcze szczepionki chroniące ludzi przed infekcjami wywołanymi przez koronawirusy, w tym SARS-CoV-2, który powoduje chorobę COVID-19. Ta sama sytuacja dotyczy wirusów powodujących choroby SARS i MERS. Ponieważ COVID-19 nadal sieje spustoszenie, wiele laboratoriów na całym świecie skupiło całą swoja uwagę na zrozumieniu wirusa i opracowaniu najlepszej strategii do jego powstrzymania.
Na łamach czasopisma „mBio”, publikowanego przez towarzystwo American Society of Microbiology, interdyscyplinarny zespół naukowców opisuje obiecującą, potencjalną szczepionkę przeciwko wirusowi MERS. Od momentu wybuchu epidemii MERS (Middle East Respiratory Syndrome – bliskowschodni zespół niewydolności oddechowej) w 2012 r. zmarło ponad 850 osób, a badania sugerują, że wskaźnik śmiertelności w tym przypadku wynosi ponad 30%.
W artykule naukowcy sugerują, że podejście zastosowane w przypadku szczepionki przeciwko wirusowi MERS może zadziałać także na SARS-CoV-2. Można ją podać przy pomocy wirusa zbudowanego z pojedynczej nici RNA, zwanego wirusem paragrypy typu 5 (PIV5), który prawdopodobnie powoduje u psów kaszel kenelowy, nieszkodliwy dla ludzi. Badacze dodali do wirusa dodatkowy gen, dzięki czemu zainfekowane komórki produkują glikoproteinę S, o której wiadomo, że bierze udział w infekcjach powodowanych wirusem MERS.
“Wiemy, że ludzie są narażeni na kontakt z PIV5, ale nie wydaje się, że jest on nieszkodliwy dla ludzi” – mówi dr Paul McCray, pulmonolog dziecięcy i ekspert w dziedzinie koronawirusów z Uniwersytetu Iowa, który wraz z wirusologiem dr Biao He kierował nowymi badaniami przeprowadzonymi na Uniwersytecie Georgii, w Atenach (USA). “Nie wydaje się, aby PIV5 powodował efekt cytopatyczny”.
Wirus MERS nie może replikować u myszy, więc aby przetestować szczepionkę, dr McCray opracował model tego zwierzęcia, który naśladuje ludzkie infekcje. Wyhodowano genetycznie zmodyfikowane myszy, wytwarzające białko o nazwie DPP4, które wirus MERS wykorzystuje, gdy chce przedostać się do wnętrza komórki ludzkiej.
Testy laboratoryjne wykazały, że pojedyncza dawka szczepionki, podana donosowo, aktywowała produkcję biała S w zainfekowanych komórkach, co z kolei wywołało odpowiedź immunologiczną u myszy.
Badanie wykazuje, że u myszy donosowa szczepionka na bazie wirusa PIV5 jest skuteczniejsza od tej zawierającej wirus MERS
Po czterech tygodniach od otrzymania szczepionki, myszy zostały wystawione na działanie szczepu wirusa MERS, zmienionego tak, aby wywoływał u nich śmiertelną infekcję. Podano go również grupom myszy, które otrzymały inną szczepionkę PIV5 – bez genów dla białka S – lub szczepionkę domięśniową z inaktywowanym wirusem MERS.
Wszystkie myszy posiadające odporność na zmodyfikowany wirus paragrypy typu 5 przetrwały zakażenie wirusem MERS. Nie przeżyły natomiast żadne z zaszczepionych preparatem na bazie wirusa PIV5, w którym nie było białka S. Szczepionka domięśniowa zawierająca inaktywowany wirus MERS była skuteczna w przypadku tylko 25% myszy. U tych, które go otrzymały, zbadano poziom eozynofili (białych krwinek wskazujących na infekcję lub stan zapalny) – był powyżej normy. “W zwiąku z tym obawiamy się o bezpieczeństwo stosowania inaktywowanego wirusa MERS jako potencjalnej szczepionki” – stwierdził dr He. “Badanie wykazuje, że u myszy donosowa szczepionka na bazie wirusa PIV5 jest skuteczniejsza od tej zawierającej wirus MERS, oraz że powinno się ją zbadać pod kątem innych niebezpiecznych koronawirusów, włączając SARS-CoV-2″ – dodaje.
“Bardzo nas ciekawi temat stosowania wirusów jako nośników genów” – powiedział dr McCray, który również badał podobne strategie jako sposoby leczenia mukowiscydozy. Dr McCray i dr He, jak ich koledzy na całym świecie w chwili obecnej, skoncentrowali swoje wysiłki na badaniu wirusa SARS-CoV-2, stosując podobną taktykę, która polegała na pracy z modelami myszy podczas testowania szczepionek.
“Znalezienie skutecznej szczepionki przeciwko koronawirusowi, który wywołuje COVID-19, to wyścig z czasem” – powiedział dr McCray. “Sto procent populacji nie będzie narażone na kontakt z wirusem, gdy pojawi się po raz pierwszy. Oznacza to, że za drugim razem będzie więcej ludzi do zarażenia” – poinformował. “Nie wiemy jeszcze, czy ludzie uzyskają trwałą odporność na wirus SARS-CoV-2, więc ważne jest, aby zastanowić się, jak ochronić populację”.
Źródło: “Single-Dose, Intranasal Immunization with Recombinant Parainfluenza Virus 5 Expressing Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus (MERS-CoV) Spike Protein Protects Mice from Fatal MERS-CoV Infection” (mBio)