27/08/2022 08:00
Στα μέσα της περασμένης εβδομάδας μία «περίεργη» ατάκα μονοπώλησε τα διεθνή πρωτοσέλιδα. Ο διευθύνων σύμβουλος της Moderna, της εταιρείας που μαζί με τη Pfizer έφεραν τη μεγάλη επανάσταση όχι μονάχα στη μάχη με τον κορονοϊό, αλλά και στην επιστήμη γενικότερα με τα εμβόλια τεχνολογίας mRNA, παρομοίασε τα σωτήρια σκευάσματα του μέλλοντος με τα πιο γνωστά «έξυπνα» τηλέφωνα του πλανήτη, τα iPhone. «Πολλοί από εμάς αγοράζουμε ένα νέο iPhone (μία φορά τον χρόνο) κάθε Σεπτέμβριο και κατεβάζουμε και νέες, αναβαθμισμένες εφαρμογές. Και αυτή ακριβώς είναι η ιδέα: θα ‘καλύπτεστε’ από τον Covid, τη γρίπη και τον RSV (σ.σ. αναπνευστικός συγκυτιακός ιός) σε μία μόνο δόση (μια φορά τον χρόνο)».
Το νέο στοίχημα, λοιπόν, της επιστήμης είναι ένα εμβόλιο και μάλιστα μονοδοσικό που θα καταπολεμά όλες τις συγγενείς λοιμώξεις του αναπνευστικού. Παράλληλα, όμως με αυτό, διεξάγεται ένας μεγάλος αγώνας που μάλιστα από τα διεθνή ΜΜΕ συχνά ονοματίζεται από το περίφημο (ή διαβόητο, όπως εξελίχθηκε) «Σχέδιο Μανχάταν» και αφορά στην παρασκευή ενός πολυεμβολίου (universal το ονομάζουν οι ξένοι, όπως τα... τηλεκοντρόλ) που θα «πιάνει» κάθε παραλλαγή και μετάλλαξη του COVID-19. Σε μία τέτοια περίπτωση, είναι προφανές πως η ανθρωπότητα θα καταλήξει μεγάλη νικήτρια της μάχης με τον «αόρατο εχθρό», καθώς όσο και εάν αυτός εξελίσσεται, το εμβόλιο θα του... κόβει τη φόρα.
To «Σχέδιο Μανχάταν» των εμβολίων
Στα μέσα της δεκαετίας του 1980, ο Τζόναθαν Χίνεϊ ήταν διδακτορικός φοιτητής στο Εθνικό Ινστιτούτο Υγείας των ΗΠΑ (NIH), στο Μέριλαντ, όταν του είπαν να πετάξει στο Όρεγκον -στην απέναντι πλευρά της χώρας- για να ερευνήσει μια μυστηριώδη νέα ασθένεια που προκαλούσε ένα κύμα ξαφνικών θανάτων σε μια ομάδα τσιτάχ.
Για τον δρ. Χίνεϊ αποδείχθηκε ότι ήταν η πρώτη του συνάντηση με κάποιον κορονοϊό. «Τελικά προσδιορίσαμε ότι επρόκειτο για κορονοϊό που είχε μεταπηδήσει από οικόσιτες γάτες σε αυτά τα τσιτάχ», δήλωσε στο BBC. «Και επειδή τα τσιτάχ ήταν νέος ξενιστής του ιού, προκάλεσε πολλούς θανάτους και καταστροφές. Αυτή ήταν η γνωριμία μου μαζί τους».
Τέσσερις δεκαετίες μετά ο δρ. Χίνεϊ βρίσκεται στο τιμόνι της DIOSynVax, μιας εταιρείας βιοτεχνολογίας με έδρα το Κέιμπριτζ του Ηνωμένου Βασιλείου, η οποία έλαβε πρόσφατα επιχορήγηση 42 εκατομμυρίων δολαρίων από το CEPI, το ίδρυμα που υποστηρίζεται από τον Μπιλ και τη Μελίντα Γκέιτς, τις κυβερνήσεις της Ινδίας και της Νορβηγίας, και το Παγκόσμιο Οικονομικό Φόρουμ.
Ο Χίνεϊ και οι συνεργάτες του αντιμετωπίζουν μια πρόκληση που έχει αποδειχθεί από καιρό ανυπέρβλητη για τους επιστήμονες: να αναπτύξουν εμβόλια που μπορούν όχι μόνο να προστατεύσουν από έναν κορονοϊό, αλλά από πολλαπλά στελέχη, ποικιλίες και ίσως ακόμη και ολόκληρες τις... οικογένειές τους. Ένα παρόμοιο κατόρθωμα δεν έχει γίνει ποτέ στην ιστορία της ιολογίας, αφού για περισσότερες από δύο δεκαετίες παρότι κυνηγούν τη γρίπη, δεν έχουν πετύχει την εξουδετέρωσή της. Κάποιοι μάλιστα συνέκριναν τη φιλοδοξία, το εύρος και τη δυσκολία του έργου με το «Σχέδιο Μανχάταν» της δεκαετίας του 1940, το οποίο ξεπέρασε τα όρια της φυσικής εκείνη την εποχή και έδωσε την πρώτη ατομική βόμβα στον κόσμο.
Τα ποσά που ρίχνονται στη μάχη για ένα πολλαπλών χρήσεων και αποτελεσμάτων εμβόλια είναι πρωτοφανή. Το CEPI έχει διαθέσει έναν αρχικό προϋπολογισμό περίπου 200 εκατομμυρίων δολαρίων με το NIH να προσθέτει επιπλέον 36 εκατομμύρια δολάρια. Ενθουσιασμένη από την επιτυχία της στην ανάπτυξη ενός από τα πρώτα εμβόλια Covid-19, η Moderna μπήκε πρόσφατα στη μάχη, ανακοινώνοντας την πρόθεσή της να παράγει ένα εμβόλιο που θα μπορούσε να προστατεύσει και από τους τέσσερις κορονοϊούς που προκαλούν το κοινό κρυολόγημα.
Ο δρ. Χίνεϊ, όπως αναφέρει το BBC γνωρίζει τον δρόμο μπροστά του καλύτερα από τον καθένα, έχοντας επίσης περάσει τα τελευταία χρόνια προσπαθώντας να αναπτύξει ένα ενιαίο εμβόλιο που μπορεί να προστατεύσει από διαφορετικούς ιογενείς αιμορραγικούς πυρετούς (Έμπολα, ιό Marburg και πυρετό Lassa).
«Ακολουθούμε παρόμοια προσέγγιση. Τα πάντα έχουν να κάνουν με την εξέταση της δομικής βιολογίας, των γενετικών σχέσεων, του τι αλλάζει σε αυτούς τους ιούς και τι δεν αλλάζει» αποκαλύπτει ο επιστήμονας.
Εμβόλια ανθεκτικά στις παραλλαγές
Όλοι οι επιστήμονες συμφωνούν ότι ένα πραγματικά καθολικό εμβόλιο, το οποίο θα μπορούσε να προστατεύσει από κάθε κορονοϊό που θα μπορούσε να εμφανιστεί στο μέλλον, θα ήταν μια στιγμή που θα άλλαζε πραγματικά το παιχνίδι για την ανθρώπινη υγεία, ειδικά μετά την καταστροφή που προκλήθηκε από τους Sars, Mers και φυσικά τον Sars- CoV-2, τον ιό δηλαδή που προκαλεί τον Covid-19.
«Ένα καθολικό εμβόλιο κατά του κορονοϊού θα ήταν μια τεράστια πρόοδος», τόνισε στο βρετανικό δίκτυο ο Γουέιν Κοφ, πρόεδρος και διευθύνων σύμβουλος του Human Vaccines Project. «Η προσδοκία μου είναι ότι η πρόοδος πιθανότατα θα είναι σταδιακή, αν και χρειάζεται να υπάρξει μια σημαντική συντονισμένη προσπάθεια για την επίτευξη αυτού του στόχου».
Όμως, ενώ αυτό θα ήταν το αποκορύφωμα της έρευνας για τα εμβόλια για τον «πανκορονοϊό», μένει να φανεί εάν μπορεί πραγματικά να επιτευχθεί ο στόχος. Ορισμένοι πιστεύουν ότι διάφοροι ενδιάμεσοι στόχοι είναι πιο ρεαλιστικοί, προτού οι επιστήμονες εξετάσουν το ενδεχόμενο να επεκτείνουν τις δυνατότητες των εμβολίων αυτών.
Το πρώτο βήμα, λοιπόν, προς ένα πιθανό καθολικό εμβόλιο κατά του κορονοϊού είναι πιθανό να είναι ένα λεγόμενο εμβόλιο «προστατευτικό από παραλλαγές», το οποίο στοχεύει στην προστασία από όλα τα τρέχοντα και μελλοντικά στελέχη του Sars-CoV-2 και να βοηθήσει στον τερματισμό της πανδημίας. Με τη συνεχιζόμενη εμφάνιση προβληματικών παραλλαγών που προκαλούν επαναλαμβανόμενες αυξήσεις στους αριθμούς των κρουσμάτων και τις νοσηλείες, ξεκινώντας από την «Άλφα» τον Σεπτέμβριο του 2020 και πηγαίνοντας στη «Δέλτα», την «Όμικρον» και τώρα στις παραλλαγές BA.4 και BA.5 της τελευταίας, η ανάγκη για ένα τέτοιο εμβόλιο παραμένει υψηλή.
«Ένα εμβόλιο ανθεκτικό στην παραλλαγή θα μπορούσε να επιβραδύνει τη μετάδοση του COVID-19 και η διακοπή μιας τέτοιας μετάδοσης είναι ο μόνος τρόπος για να ξεπεράσουμε την πανδημία», λέει ο δρ. Πάτρικ Σουν Σιονγκ, Διευθύνων Σύμβουλος της ImmunityBio, μίας από τις έξι ερευνητικές ομάδες που χρηματοδοτούνται από την κυβέρνηση των ΗΠΑ.
Για να γίνει αυτό, οι επιστήμονες δοκιμάζουν ένα καλειδοσκόπιο τεχνολογιών εμβολίων. Κυμαίνονται από τροποποιημένους, αβλαβείς ιούς γνωστούς ως αδενοϊούς και νανοσωματίδια φερριτίνης και αυτοενισχυόμενο RNA, το οποίο λειτουργεί με παρόμοιο τρόπο με το mRNA, εκτός από το ότι μπορεί να αντιγραφεί μία φορά μέσα στα κύτταρα του σώματος, που σημαίνει ότι χρειάζονται πολύ μικρότερες δόσεις.
«Το να έχεις πολλές πλατφόρμες μπορεί να βοηθήσει», τονίζει ο Κοφ. «Έτσι, για παράδειγμα, η πλατφόρμα mRNA προσφέρει ταχύτητα, ενώ άλλες πλατφόρμες μπορεί να παρέχουν πρόσθετα οφέλη όσον αφορά την ευκολία αποστολής σε όλο τον κόσμο ή την ανθεκτικότητα της ανοσίας».
Σε κάθε περίπτωση, η γενική ιδέα είναι λίγο πολύ η ίδια. Είτε μεταφέρεται από ένα νανοσωματίδιο είτε από έναν αδενοϊό, κάθε εμβόλιο περιέχει μια ποικιλία διαφορετικών τμημάτων πρωτεϊνών ακίδας του ιού Sars-CoV-2 (τις οποίες ο ιός χρησιμοποιεί για να συνδεθεί με ανθρώπινα κύτταρα για να αποκτήσει πρόσβαση) και πρωτεΐνες νουκλεοκαψιδίου (που αποθηκεύουν γενετικό υλικό). Ορισμένοι παρασκευαστές εμβολίων προσπαθούν να ενσωματώσουν όσο το δυνατόν περισσότερα θραύσματα για να αυξήσουν τις πιθανότητες να έχουν μια ευρύτερη ανοσολογική απόκριση, ενώ άλλοι εστιάζουν σε συγκεκριμένα μέρη του ιού που φαίνεται να διατηρούνται σε κάθε ένα από τα στελέχη που έχουν εμφανιστεί μέχρι στιγμής. Στο Πανεπιστήμιο Duke, οι ιολόγοι στοχεύουν ένα συγκεκριμένο μέρος της πρωτεΐνης ακίδας που είναι γνωστό ως τομέας σύνδεσης υποδοχέα (RBD), καθώς αυτή η περιοχή φαίνεται να έχει σχετικά μικρή διακύμανση μεταξύ διαφορετικών μορφών του ίδιου κορονοϊού.
«Σχεδιάσαμε το εμβόλιό μας για να εστιάζει το ανοσοποιητικό σύστημα σε μια περιοχή ευπάθειας για τον ιό, που είναι ο τομέας δέσμευσης των υποδοχέων», λέει ο δρ. Κέβιν Σόντερς, διευθυντής έρευνας στο Duke Human Vaccine Institute. «Η αλληλουχία αμινοξέων RBD είναι παρόμοια μεταξύ των ιών που ανήκουν στην ίδια ομάδα betacoronavirus» επισημαίνει.
Λόγω της αυξημένης πολυπλοκότητας της πρόκλησης, η πρόοδος θα είναι πιο αργή σε σύγκριση με το πρώτο κύμα εμβολίων COVID-19. Κανένα από τα εμβόλια ανθεκτικά στις παραλλαγές που αναπτύσσονται δεν έχει προχωρήσει πέρα από τις κλινικές δοκιμές φάσης Ι (η πρώτη δοκιμή σε ανθρώπους), αλλά τα αρχικά δεδομένα φαίνεται να είναι πολλά υποσχόμενα.
Νωρίτερα αυτό το έτος, η Gritstone Bio ανέφερε ότι το δικό της υποψήφιο εμβόλιο θα μπορούσε να εκπαιδεύσει το ανοσοποιητικό σύστημα να αναγνωρίζει ένα ευρύ φάσμα ιικών πρωτεϊνών, ενώ τον Ιούνιο του 2021 το ImmunityBio αποκάλυψε ότι το εμβόλιό του προκάλεσε ανοσολογικές αποκρίσεις κατά των παραλλαγών «Άλφα», «Βήτα» και «Γάμμα» του Sars. -CoV-2.
«Το εμβόλιο μας δημιούργησε κύτταρα Β μνήμης που απελευθέρωσαν τεράστιες ποσότητες αντισωμάτων κατά του ιού, αλλά και Τ κύτταρα που σκότωσαν τα μολυσμένα κύτταρα», λέει ο δρ. Σιονγκ «Σταμάτησε τον ιό στα ίχνη του και δεν ήταν πλέον ανιχνεύσιμο στη μύτη και τους πνεύμονες» επισημαίνει.
Τα πιο συναρπαστικά ευρήματα μέχρι στιγμής προέρχονται από το Ινστιτούτο Ερευνών του Στρατού Walter Reed, το οποίο διαπίστωσε ότι το εμβόλιό τους έδειξε ανοσοποιητικές ικανότητες έναντι μιας σειράς παραλλαγών του COVID-19 καθώς και του αρχικού ιού Sars όταν δοκιμάστηκε σε πρωτεύοντα θηλαστικά πλην του ανθρώπου, ενώ σε λίγο καιρό αναμένονται τα αποτελέσματα από τη κλινική δοκιμή Ι.
Αντιμετώπιση του κοινού κρυολογήματος
Αντί να εισέλθουν στο ανταγωνιστικό τοπίο των εμβολίων για τον Covid-19, άλλοι ερευνητές αποφάσισαν να εξετάσουν διαφορετικές μορφές εμβολίων για τον πανκορονοϊό.
Στις αρχές του 2021, καθώς οι επιστήμονες στα γραφεία της Moderna στο Κέιμπριτζ της Μασαχουσέτης άρχισαν να στρέφουν την προσοχή τους στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο θα μπορούσε να συνεχίσει να εξελίσσεται ο Sars-CoV-2, άρχισαν να εξετάζουν τους άλλους τέσσερις κορονοϊούς που είναι γνωστό ότι είναι ενδημικοί στον άνθρωπο.
Αυτά είναι τα OC43, HKU1, 229E και NL63, όχι γνωστά ονόματα, αλλά οι περισσότεροι από εμάς θα τους έχουμε συναντήσει εν αγνοία μας κάποια στιγμή στη ζωή μας. Είναι υπεύθυνοι για περίπου το 30% των κοινών κρυολογημάτων στους ενήλικες και, ενώ αυτοί οι ιοί δεν πλησιάζουν το ποσοστό θνησιμότητας του Sars-CoV-2, μπορούν ακόμα να οδηγήσουν σε λοιμώξεις του κατώτερου αναπνευστικού συστήματος και πνευμονία στους ευάλωτους.
Για τον δρ. Αντρέα Κάρφι, επικεφαλής επιστημονικό υπεύθυνο για μολυσματικές ασθένειες της Moderna, φαινόταν φυσικό επόμενο βήμα η ανάπτυξη ενός εμβολίου που θα μπορούσε να βοηθήσει στην προστασία των ηλικιωμένων και των ανοσοκατεσταλμένων από αυτούς τους ιούς, εντοπίζοντας κοινά σημεία στις πρωτεϊνικές αλληλουχίες τους.
«Παρατηρήσαμε ότι αυτοί οι εποχικοί ιοί του αναπνευστικού προκαλούν σημαντικό επίπεδο νοσηλείας και θνησιμότητας, ειδικά σε ενήλικες μεγαλύτερης ηλικίας», λέει ο δρ. Κάρφι. «Παρόλο που σε κανέναν δεν αρέσει το κρυολόγημα, η ταλαιπωρία και η απώλεια παραγωγικότητας είναι αναμφισβήτητη, ο σημαντικότερος αντίκτυπος που αναμένουμε για αυτό το εμβόλιο είναι η προστασία των ευάλωτων ομάδων από τη νοσηλεία».
Το μεγάλο ερώτημα για όλους τους επιστήμονες για το καθολικό εμβόλιο είναι αν μπορούν να πετύχουν εκεί όπου τα εμβόλια κατά της γρίπης έχουν αποτύχει.
Αυτό από μόνο του είναι ήδη ένας φιλόδοξος στόχος, η προσπάθεια εμβολιασμού κατά μιας ομάδας διαφορετικών κορονοϊών, αλλά άλλοι επιστήμονες θέτουν τον πήχη ακόμα πιο ψηλά. Αντί να σχεδιάζουν εμβόλια κατά των υπαρχόντων ιών, θέλουν να ξεκινήσουν τις προετοιμασίες της ανθρωπότητας για την επόμενη πανδημία.
Η δρ. Πάμελα Μπιόρκμαν, καθηγήτρια βιολογίας και βιολογικής μηχανικής στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια, ηγείται ενός project για την ανάπτυξη ενός εμβολίου που μπορεί να ανοσοποιήσει έναντι οποιουδήποτε κορονοϊού. Η ομάδα του δρ. Χίνεϊ στοχεύει σε ένα ακόμη μεγαλύτερο σύμπλεγμα ιών - ολόκληρη την ομάδα των βήτα-κορονοϊών. Ενώ λοιπόν, ένα εμβόλιο κατά αυτής της ομάδας δε θα πλησίαζε ακόμα στο να είναι ένα καθολικό εμβόλιο εξακολουθεί να είναι ένας απίστευτα απαιτητικός στόχος. Για να καταδειχτεί η τεράστια κλίμακα του project, πιστεύεται ότι υπάρχουν χιλιάδες βήτα κορονοϊοί που δεν έχουν ακόμη ανακαλυφθεί και έχουν πιθανούς ξενιστές περισσότερα από 400 διαφορετικά είδη νυχτερίδων.
Ωστόσο, ο δρ. Χίνεϊ πιστεύει ότι πολλές από τις τρέχουσες στρατηγικές ανάπτυξης εμβολίων μας είναι περιορισμένες λόγω της σχετικά πρωτόγονης φύσης τους. Αντί να συνδυάσει όσο το δυνατόν περισσότερα ιικά θραύσματα σε ένα εμβόλιο, με την ελπίδα να τονώσει την ευρύτερη ανοσία, πιέζει για πιο εξελιγμένα μοντέλα υπολογιστών.
Στο DIOSynVax, η ομάδα του χρησιμοποιεί τους πιο πρόσφατους αλγόριθμους μηχανικής μάθησης για να διερευνήσει τη δομή και την εξέλιξη των βήτα κορονοϊών σε πολλαπλά στελέχη και οικογένειες, με την ελπίδα να εντοπίσει στόχους εμβολιασμού που είχαν παραβλεφθεί μέχρι τώρα, οι οποίοι είναι εγγενείς στην επιβίωση όλων αυτών των ιών.
«Χρειάζεται πολλή βαθιά σκέψη», λέει ο δρ. Heeney, επισημαίνοντας πως «πρέπει να κοιτάξουμε πέρα από την πρωτεΐνη ακίδας επειδή είναι μια από τις πιο μεταβλητές πρωτεΐνες που έχουν αυτοί οι ιοί, επομένως έτσι προσπαθείς να χτυπήσεις έναν κινούμενο στόχο. Αντ' αυτού εστιάζουμε σε πρωτεΐνες που είναι πραγματικά σημαντικές για τη δομική ακεραιότητα και τη βιωσιμότητα του ιού, γιατί η αλλαγή αυτών θα ήταν σαν να αλλάζουμε το DNA μας».
Εκεί που απέτυχαν τα αντιγριπικά εμβόλια
Το μεγάλο ερώτημα για όλους τους παρασκευαστές καθολικού εμβολίου είναι αν μπορούν να πετύχουν εκεί όπου τα εμβόλια κατά της γρίπης έχουν αποτύχει. Η μονάδα του Εθνικού Ινστιτούτου Αλλεργιών και Λοιμωδών Νοσημάτων του NIH έχει ετήσιο προϋπολογισμό περίπου 220 εκατ. δολάρια για ένα αποτελεσματικό εμβόλιο κατά της γρίπης, αλλά η πρόοδος ήταν ελάχιστη παρά τις προσπάθειες δεκαετιών. Ωστόσο, υπάρχει ελπίδα ότι η πρόκληση μπορεί να είναι ελαφρώς λιγότερο περίπλοκη στους κορονοϊούς, επειδή γενικά, δεν είναι τόσο επιρρεπείς σε μεταλλάξεις.
«Αν και υποφέρουμε από παραλλαγές του Sars-CoV-2, οι κορονοϊού έχουν λιγότερη τάση για μετάλλαξη από τους ιούς της γρίπης», λέει η δρ. Μπιόρκμαν «Το γεγονός ότι έχουμε τόσους πολλούς ανθρώπους σε όλο τον κόσμο που έχουν μολυνθεί με τον Sars-CoV-2 είναι αυτό που δίνει σε αυτόν τον ιό ένα τεράστιο πεδίο μεταλλάξεων, παρόλο που το ποσοστό μετάλλαξής του δεν είναι εγγενώς πολύ υψηλό».
Οι προσπάθειες ενισχύθηκαν επίσης από την ανάπτυξη ορισμένων έξυπνων νέων τεχνολογιών για την εξέταση των προστατευτικών ικανοτήτων των εμβολίων κατά των κορονοϊών που δεν έχουν εξαπλωθεί ακόμη στον άνθρωπο.
Οι επιστήμονες ελπίζουν ότι τα πρώτα σκευάσματα θα είναι διαθέσιμα μέχρι το 2024, δυνητικά εγκαινιάζοντας ένα νέο κύμα εμβολίων κατά του κορονοϊού που προσφέρουν ολοένα και πιο ευρεία προστασία. «Η ανάπτυξη αποτελεσματικών εμβολίων για τον πανκορονοϊό θα ήταν πρωτοποριακή, καθώς θα είχαν παγκόσμια εφαρμογή», καταλήγει ο δρ. Σόντερς.
Πηγή: BBC, CNN
* Δημοσιεύτηκε στη "ΜτΚ" στις 21.08.2022
Στα μέσα της περασμένης εβδομάδας μία «περίεργη» ατάκα μονοπώλησε τα διεθνή πρωτοσέλιδα. Ο διευθύνων σύμβουλος της Moderna, της εταιρείας που μαζί με τη Pfizer έφεραν τη μεγάλη επανάσταση όχι μονάχα στη μάχη με τον κορονοϊό, αλλά και στην επιστήμη γενικότερα με τα εμβόλια τεχνολογίας mRNA, παρομοίασε τα σωτήρια σκευάσματα του μέλλοντος με τα πιο γνωστά «έξυπνα» τηλέφωνα του πλανήτη, τα iPhone. «Πολλοί από εμάς αγοράζουμε ένα νέο iPhone (μία φορά τον χρόνο) κάθε Σεπτέμβριο και κατεβάζουμε και νέες, αναβαθμισμένες εφαρμογές. Και αυτή ακριβώς είναι η ιδέα: θα ‘καλύπτεστε’ από τον Covid, τη γρίπη και τον RSV (σ.σ. αναπνευστικός συγκυτιακός ιός) σε μία μόνο δόση (μια φορά τον χρόνο)».
Το νέο στοίχημα, λοιπόν, της επιστήμης είναι ένα εμβόλιο και μάλιστα μονοδοσικό που θα καταπολεμά όλες τις συγγενείς λοιμώξεις του αναπνευστικού. Παράλληλα, όμως με αυτό, διεξάγεται ένας μεγάλος αγώνας που μάλιστα από τα διεθνή ΜΜΕ συχνά ονοματίζεται από το περίφημο (ή διαβόητο, όπως εξελίχθηκε) «Σχέδιο Μανχάταν» και αφορά στην παρασκευή ενός πολυεμβολίου (universal το ονομάζουν οι ξένοι, όπως τα... τηλεκοντρόλ) που θα «πιάνει» κάθε παραλλαγή και μετάλλαξη του COVID-19. Σε μία τέτοια περίπτωση, είναι προφανές πως η ανθρωπότητα θα καταλήξει μεγάλη νικήτρια της μάχης με τον «αόρατο εχθρό», καθώς όσο και εάν αυτός εξελίσσεται, το εμβόλιο θα του... κόβει τη φόρα.
To «Σχέδιο Μανχάταν» των εμβολίων
Στα μέσα της δεκαετίας του 1980, ο Τζόναθαν Χίνεϊ ήταν διδακτορικός φοιτητής στο Εθνικό Ινστιτούτο Υγείας των ΗΠΑ (NIH), στο Μέριλαντ, όταν του είπαν να πετάξει στο Όρεγκον -στην απέναντι πλευρά της χώρας- για να ερευνήσει μια μυστηριώδη νέα ασθένεια που προκαλούσε ένα κύμα ξαφνικών θανάτων σε μια ομάδα τσιτάχ.
Για τον δρ. Χίνεϊ αποδείχθηκε ότι ήταν η πρώτη του συνάντηση με κάποιον κορονοϊό. «Τελικά προσδιορίσαμε ότι επρόκειτο για κορονοϊό που είχε μεταπηδήσει από οικόσιτες γάτες σε αυτά τα τσιτάχ», δήλωσε στο BBC. «Και επειδή τα τσιτάχ ήταν νέος ξενιστής του ιού, προκάλεσε πολλούς θανάτους και καταστροφές. Αυτή ήταν η γνωριμία μου μαζί τους».
Τέσσερις δεκαετίες μετά ο δρ. Χίνεϊ βρίσκεται στο τιμόνι της DIOSynVax, μιας εταιρείας βιοτεχνολογίας με έδρα το Κέιμπριτζ του Ηνωμένου Βασιλείου, η οποία έλαβε πρόσφατα επιχορήγηση 42 εκατομμυρίων δολαρίων από το CEPI, το ίδρυμα που υποστηρίζεται από τον Μπιλ και τη Μελίντα Γκέιτς, τις κυβερνήσεις της Ινδίας και της Νορβηγίας, και το Παγκόσμιο Οικονομικό Φόρουμ.
Ο Χίνεϊ και οι συνεργάτες του αντιμετωπίζουν μια πρόκληση που έχει αποδειχθεί από καιρό ανυπέρβλητη για τους επιστήμονες: να αναπτύξουν εμβόλια που μπορούν όχι μόνο να προστατεύσουν από έναν κορονοϊό, αλλά από πολλαπλά στελέχη, ποικιλίες και ίσως ακόμη και ολόκληρες τις... οικογένειές τους. Ένα παρόμοιο κατόρθωμα δεν έχει γίνει ποτέ στην ιστορία της ιολογίας, αφού για περισσότερες από δύο δεκαετίες παρότι κυνηγούν τη γρίπη, δεν έχουν πετύχει την εξουδετέρωσή της. Κάποιοι μάλιστα συνέκριναν τη φιλοδοξία, το εύρος και τη δυσκολία του έργου με το «Σχέδιο Μανχάταν» της δεκαετίας του 1940, το οποίο ξεπέρασε τα όρια της φυσικής εκείνη την εποχή και έδωσε την πρώτη ατομική βόμβα στον κόσμο.
Τα ποσά που ρίχνονται στη μάχη για ένα πολλαπλών χρήσεων και αποτελεσμάτων εμβόλια είναι πρωτοφανή. Το CEPI έχει διαθέσει έναν αρχικό προϋπολογισμό περίπου 200 εκατομμυρίων δολαρίων με το NIH να προσθέτει επιπλέον 36 εκατομμύρια δολάρια. Ενθουσιασμένη από την επιτυχία της στην ανάπτυξη ενός από τα πρώτα εμβόλια Covid-19, η Moderna μπήκε πρόσφατα στη μάχη, ανακοινώνοντας την πρόθεσή της να παράγει ένα εμβόλιο που θα μπορούσε να προστατεύσει και από τους τέσσερις κορονοϊούς που προκαλούν το κοινό κρυολόγημα.
Ο δρ. Χίνεϊ, όπως αναφέρει το BBC γνωρίζει τον δρόμο μπροστά του καλύτερα από τον καθένα, έχοντας επίσης περάσει τα τελευταία χρόνια προσπαθώντας να αναπτύξει ένα ενιαίο εμβόλιο που μπορεί να προστατεύσει από διαφορετικούς ιογενείς αιμορραγικούς πυρετούς (Έμπολα, ιό Marburg και πυρετό Lassa).
«Ακολουθούμε παρόμοια προσέγγιση. Τα πάντα έχουν να κάνουν με την εξέταση της δομικής βιολογίας, των γενετικών σχέσεων, του τι αλλάζει σε αυτούς τους ιούς και τι δεν αλλάζει» αποκαλύπτει ο επιστήμονας.
Εμβόλια ανθεκτικά στις παραλλαγές
Όλοι οι επιστήμονες συμφωνούν ότι ένα πραγματικά καθολικό εμβόλιο, το οποίο θα μπορούσε να προστατεύσει από κάθε κορονοϊό που θα μπορούσε να εμφανιστεί στο μέλλον, θα ήταν μια στιγμή που θα άλλαζε πραγματικά το παιχνίδι για την ανθρώπινη υγεία, ειδικά μετά την καταστροφή που προκλήθηκε από τους Sars, Mers και φυσικά τον Sars- CoV-2, τον ιό δηλαδή που προκαλεί τον Covid-19.
«Ένα καθολικό εμβόλιο κατά του κορονοϊού θα ήταν μια τεράστια πρόοδος», τόνισε στο βρετανικό δίκτυο ο Γουέιν Κοφ, πρόεδρος και διευθύνων σύμβουλος του Human Vaccines Project. «Η προσδοκία μου είναι ότι η πρόοδος πιθανότατα θα είναι σταδιακή, αν και χρειάζεται να υπάρξει μια σημαντική συντονισμένη προσπάθεια για την επίτευξη αυτού του στόχου».
Όμως, ενώ αυτό θα ήταν το αποκορύφωμα της έρευνας για τα εμβόλια για τον «πανκορονοϊό», μένει να φανεί εάν μπορεί πραγματικά να επιτευχθεί ο στόχος. Ορισμένοι πιστεύουν ότι διάφοροι ενδιάμεσοι στόχοι είναι πιο ρεαλιστικοί, προτού οι επιστήμονες εξετάσουν το ενδεχόμενο να επεκτείνουν τις δυνατότητες των εμβολίων αυτών.
Το πρώτο βήμα, λοιπόν, προς ένα πιθανό καθολικό εμβόλιο κατά του κορονοϊού είναι πιθανό να είναι ένα λεγόμενο εμβόλιο «προστατευτικό από παραλλαγές», το οποίο στοχεύει στην προστασία από όλα τα τρέχοντα και μελλοντικά στελέχη του Sars-CoV-2 και να βοηθήσει στον τερματισμό της πανδημίας. Με τη συνεχιζόμενη εμφάνιση προβληματικών παραλλαγών που προκαλούν επαναλαμβανόμενες αυξήσεις στους αριθμούς των κρουσμάτων και τις νοσηλείες, ξεκινώντας από την «Άλφα» τον Σεπτέμβριο του 2020 και πηγαίνοντας στη «Δέλτα», την «Όμικρον» και τώρα στις παραλλαγές BA.4 και BA.5 της τελευταίας, η ανάγκη για ένα τέτοιο εμβόλιο παραμένει υψηλή.
«Ένα εμβόλιο ανθεκτικό στην παραλλαγή θα μπορούσε να επιβραδύνει τη μετάδοση του COVID-19 και η διακοπή μιας τέτοιας μετάδοσης είναι ο μόνος τρόπος για να ξεπεράσουμε την πανδημία», λέει ο δρ. Πάτρικ Σουν Σιονγκ, Διευθύνων Σύμβουλος της ImmunityBio, μίας από τις έξι ερευνητικές ομάδες που χρηματοδοτούνται από την κυβέρνηση των ΗΠΑ.
Για να γίνει αυτό, οι επιστήμονες δοκιμάζουν ένα καλειδοσκόπιο τεχνολογιών εμβολίων. Κυμαίνονται από τροποποιημένους, αβλαβείς ιούς γνωστούς ως αδενοϊούς και νανοσωματίδια φερριτίνης και αυτοενισχυόμενο RNA, το οποίο λειτουργεί με παρόμοιο τρόπο με το mRNA, εκτός από το ότι μπορεί να αντιγραφεί μία φορά μέσα στα κύτταρα του σώματος, που σημαίνει ότι χρειάζονται πολύ μικρότερες δόσεις.
«Το να έχεις πολλές πλατφόρμες μπορεί να βοηθήσει», τονίζει ο Κοφ. «Έτσι, για παράδειγμα, η πλατφόρμα mRNA προσφέρει ταχύτητα, ενώ άλλες πλατφόρμες μπορεί να παρέχουν πρόσθετα οφέλη όσον αφορά την ευκολία αποστολής σε όλο τον κόσμο ή την ανθεκτικότητα της ανοσίας».
Σε κάθε περίπτωση, η γενική ιδέα είναι λίγο πολύ η ίδια. Είτε μεταφέρεται από ένα νανοσωματίδιο είτε από έναν αδενοϊό, κάθε εμβόλιο περιέχει μια ποικιλία διαφορετικών τμημάτων πρωτεϊνών ακίδας του ιού Sars-CoV-2 (τις οποίες ο ιός χρησιμοποιεί για να συνδεθεί με ανθρώπινα κύτταρα για να αποκτήσει πρόσβαση) και πρωτεΐνες νουκλεοκαψιδίου (που αποθηκεύουν γενετικό υλικό). Ορισμένοι παρασκευαστές εμβολίων προσπαθούν να ενσωματώσουν όσο το δυνατόν περισσότερα θραύσματα για να αυξήσουν τις πιθανότητες να έχουν μια ευρύτερη ανοσολογική απόκριση, ενώ άλλοι εστιάζουν σε συγκεκριμένα μέρη του ιού που φαίνεται να διατηρούνται σε κάθε ένα από τα στελέχη που έχουν εμφανιστεί μέχρι στιγμής. Στο Πανεπιστήμιο Duke, οι ιολόγοι στοχεύουν ένα συγκεκριμένο μέρος της πρωτεΐνης ακίδας που είναι γνωστό ως τομέας σύνδεσης υποδοχέα (RBD), καθώς αυτή η περιοχή φαίνεται να έχει σχετικά μικρή διακύμανση μεταξύ διαφορετικών μορφών του ίδιου κορονοϊού.
«Σχεδιάσαμε το εμβόλιό μας για να εστιάζει το ανοσοποιητικό σύστημα σε μια περιοχή ευπάθειας για τον ιό, που είναι ο τομέας δέσμευσης των υποδοχέων», λέει ο δρ. Κέβιν Σόντερς, διευθυντής έρευνας στο Duke Human Vaccine Institute. «Η αλληλουχία αμινοξέων RBD είναι παρόμοια μεταξύ των ιών που ανήκουν στην ίδια ομάδα betacoronavirus» επισημαίνει.
Λόγω της αυξημένης πολυπλοκότητας της πρόκλησης, η πρόοδος θα είναι πιο αργή σε σύγκριση με το πρώτο κύμα εμβολίων COVID-19. Κανένα από τα εμβόλια ανθεκτικά στις παραλλαγές που αναπτύσσονται δεν έχει προχωρήσει πέρα από τις κλινικές δοκιμές φάσης Ι (η πρώτη δοκιμή σε ανθρώπους), αλλά τα αρχικά δεδομένα φαίνεται να είναι πολλά υποσχόμενα.
Νωρίτερα αυτό το έτος, η Gritstone Bio ανέφερε ότι το δικό της υποψήφιο εμβόλιο θα μπορούσε να εκπαιδεύσει το ανοσοποιητικό σύστημα να αναγνωρίζει ένα ευρύ φάσμα ιικών πρωτεϊνών, ενώ τον Ιούνιο του 2021 το ImmunityBio αποκάλυψε ότι το εμβόλιό του προκάλεσε ανοσολογικές αποκρίσεις κατά των παραλλαγών «Άλφα», «Βήτα» και «Γάμμα» του Sars. -CoV-2.
«Το εμβόλιο μας δημιούργησε κύτταρα Β μνήμης που απελευθέρωσαν τεράστιες ποσότητες αντισωμάτων κατά του ιού, αλλά και Τ κύτταρα που σκότωσαν τα μολυσμένα κύτταρα», λέει ο δρ. Σιονγκ «Σταμάτησε τον ιό στα ίχνη του και δεν ήταν πλέον ανιχνεύσιμο στη μύτη και τους πνεύμονες» επισημαίνει.
Τα πιο συναρπαστικά ευρήματα μέχρι στιγμής προέρχονται από το Ινστιτούτο Ερευνών του Στρατού Walter Reed, το οποίο διαπίστωσε ότι το εμβόλιό τους έδειξε ανοσοποιητικές ικανότητες έναντι μιας σειράς παραλλαγών του COVID-19 καθώς και του αρχικού ιού Sars όταν δοκιμάστηκε σε πρωτεύοντα θηλαστικά πλην του ανθρώπου, ενώ σε λίγο καιρό αναμένονται τα αποτελέσματα από τη κλινική δοκιμή Ι.
Αντιμετώπιση του κοινού κρυολογήματος
Αντί να εισέλθουν στο ανταγωνιστικό τοπίο των εμβολίων για τον Covid-19, άλλοι ερευνητές αποφάσισαν να εξετάσουν διαφορετικές μορφές εμβολίων για τον πανκορονοϊό.
Στις αρχές του 2021, καθώς οι επιστήμονες στα γραφεία της Moderna στο Κέιμπριτζ της Μασαχουσέτης άρχισαν να στρέφουν την προσοχή τους στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο θα μπορούσε να συνεχίσει να εξελίσσεται ο Sars-CoV-2, άρχισαν να εξετάζουν τους άλλους τέσσερις κορονοϊούς που είναι γνωστό ότι είναι ενδημικοί στον άνθρωπο.
Αυτά είναι τα OC43, HKU1, 229E και NL63, όχι γνωστά ονόματα, αλλά οι περισσότεροι από εμάς θα τους έχουμε συναντήσει εν αγνοία μας κάποια στιγμή στη ζωή μας. Είναι υπεύθυνοι για περίπου το 30% των κοινών κρυολογημάτων στους ενήλικες και, ενώ αυτοί οι ιοί δεν πλησιάζουν το ποσοστό θνησιμότητας του Sars-CoV-2, μπορούν ακόμα να οδηγήσουν σε λοιμώξεις του κατώτερου αναπνευστικού συστήματος και πνευμονία στους ευάλωτους.
Για τον δρ. Αντρέα Κάρφι, επικεφαλής επιστημονικό υπεύθυνο για μολυσματικές ασθένειες της Moderna, φαινόταν φυσικό επόμενο βήμα η ανάπτυξη ενός εμβολίου που θα μπορούσε να βοηθήσει στην προστασία των ηλικιωμένων και των ανοσοκατεσταλμένων από αυτούς τους ιούς, εντοπίζοντας κοινά σημεία στις πρωτεϊνικές αλληλουχίες τους.
«Παρατηρήσαμε ότι αυτοί οι εποχικοί ιοί του αναπνευστικού προκαλούν σημαντικό επίπεδο νοσηλείας και θνησιμότητας, ειδικά σε ενήλικες μεγαλύτερης ηλικίας», λέει ο δρ. Κάρφι. «Παρόλο που σε κανέναν δεν αρέσει το κρυολόγημα, η ταλαιπωρία και η απώλεια παραγωγικότητας είναι αναμφισβήτητη, ο σημαντικότερος αντίκτυπος που αναμένουμε για αυτό το εμβόλιο είναι η προστασία των ευάλωτων ομάδων από τη νοσηλεία».
Το μεγάλο ερώτημα για όλους τους επιστήμονες για το καθολικό εμβόλιο είναι αν μπορούν να πετύχουν εκεί όπου τα εμβόλια κατά της γρίπης έχουν αποτύχει.
Αυτό από μόνο του είναι ήδη ένας φιλόδοξος στόχος, η προσπάθεια εμβολιασμού κατά μιας ομάδας διαφορετικών κορονοϊών, αλλά άλλοι επιστήμονες θέτουν τον πήχη ακόμα πιο ψηλά. Αντί να σχεδιάζουν εμβόλια κατά των υπαρχόντων ιών, θέλουν να ξεκινήσουν τις προετοιμασίες της ανθρωπότητας για την επόμενη πανδημία.
Η δρ. Πάμελα Μπιόρκμαν, καθηγήτρια βιολογίας και βιολογικής μηχανικής στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια, ηγείται ενός project για την ανάπτυξη ενός εμβολίου που μπορεί να ανοσοποιήσει έναντι οποιουδήποτε κορονοϊού. Η ομάδα του δρ. Χίνεϊ στοχεύει σε ένα ακόμη μεγαλύτερο σύμπλεγμα ιών - ολόκληρη την ομάδα των βήτα-κορονοϊών. Ενώ λοιπόν, ένα εμβόλιο κατά αυτής της ομάδας δε θα πλησίαζε ακόμα στο να είναι ένα καθολικό εμβόλιο εξακολουθεί να είναι ένας απίστευτα απαιτητικός στόχος. Για να καταδειχτεί η τεράστια κλίμακα του project, πιστεύεται ότι υπάρχουν χιλιάδες βήτα κορονοϊοί που δεν έχουν ακόμη ανακαλυφθεί και έχουν πιθανούς ξενιστές περισσότερα από 400 διαφορετικά είδη νυχτερίδων.
Ωστόσο, ο δρ. Χίνεϊ πιστεύει ότι πολλές από τις τρέχουσες στρατηγικές ανάπτυξης εμβολίων μας είναι περιορισμένες λόγω της σχετικά πρωτόγονης φύσης τους. Αντί να συνδυάσει όσο το δυνατόν περισσότερα ιικά θραύσματα σε ένα εμβόλιο, με την ελπίδα να τονώσει την ευρύτερη ανοσία, πιέζει για πιο εξελιγμένα μοντέλα υπολογιστών.
Στο DIOSynVax, η ομάδα του χρησιμοποιεί τους πιο πρόσφατους αλγόριθμους μηχανικής μάθησης για να διερευνήσει τη δομή και την εξέλιξη των βήτα κορονοϊών σε πολλαπλά στελέχη και οικογένειες, με την ελπίδα να εντοπίσει στόχους εμβολιασμού που είχαν παραβλεφθεί μέχρι τώρα, οι οποίοι είναι εγγενείς στην επιβίωση όλων αυτών των ιών.
«Χρειάζεται πολλή βαθιά σκέψη», λέει ο δρ. Heeney, επισημαίνοντας πως «πρέπει να κοιτάξουμε πέρα από την πρωτεΐνη ακίδας επειδή είναι μια από τις πιο μεταβλητές πρωτεΐνες που έχουν αυτοί οι ιοί, επομένως έτσι προσπαθείς να χτυπήσεις έναν κινούμενο στόχο. Αντ' αυτού εστιάζουμε σε πρωτεΐνες που είναι πραγματικά σημαντικές για τη δομική ακεραιότητα και τη βιωσιμότητα του ιού, γιατί η αλλαγή αυτών θα ήταν σαν να αλλάζουμε το DNA μας».
Εκεί που απέτυχαν τα αντιγριπικά εμβόλια
Το μεγάλο ερώτημα για όλους τους παρασκευαστές καθολικού εμβολίου είναι αν μπορούν να πετύχουν εκεί όπου τα εμβόλια κατά της γρίπης έχουν αποτύχει. Η μονάδα του Εθνικού Ινστιτούτου Αλλεργιών και Λοιμωδών Νοσημάτων του NIH έχει ετήσιο προϋπολογισμό περίπου 220 εκατ. δολάρια για ένα αποτελεσματικό εμβόλιο κατά της γρίπης, αλλά η πρόοδος ήταν ελάχιστη παρά τις προσπάθειες δεκαετιών. Ωστόσο, υπάρχει ελπίδα ότι η πρόκληση μπορεί να είναι ελαφρώς λιγότερο περίπλοκη στους κορονοϊούς, επειδή γενικά, δεν είναι τόσο επιρρεπείς σε μεταλλάξεις.
«Αν και υποφέρουμε από παραλλαγές του Sars-CoV-2, οι κορονοϊού έχουν λιγότερη τάση για μετάλλαξη από τους ιούς της γρίπης», λέει η δρ. Μπιόρκμαν «Το γεγονός ότι έχουμε τόσους πολλούς ανθρώπους σε όλο τον κόσμο που έχουν μολυνθεί με τον Sars-CoV-2 είναι αυτό που δίνει σε αυτόν τον ιό ένα τεράστιο πεδίο μεταλλάξεων, παρόλο που το ποσοστό μετάλλαξής του δεν είναι εγγενώς πολύ υψηλό».
Οι προσπάθειες ενισχύθηκαν επίσης από την ανάπτυξη ορισμένων έξυπνων νέων τεχνολογιών για την εξέταση των προστατευτικών ικανοτήτων των εμβολίων κατά των κορονοϊών που δεν έχουν εξαπλωθεί ακόμη στον άνθρωπο.
Οι επιστήμονες ελπίζουν ότι τα πρώτα σκευάσματα θα είναι διαθέσιμα μέχρι το 2024, δυνητικά εγκαινιάζοντας ένα νέο κύμα εμβολίων κατά του κορονοϊού που προσφέρουν ολοένα και πιο ευρεία προστασία. «Η ανάπτυξη αποτελεσματικών εμβολίων για τον πανκορονοϊό θα ήταν πρωτοποριακή, καθώς θα είχαν παγκόσμια εφαρμογή», καταλήγει ο δρ. Σόντερς.
Πηγή: BBC, CNN
* Δημοσιεύτηκε στη "ΜτΚ" στις 21.08.2022
ΣΧΟΛΙΑ