Jeden spray do nosa w walce z COVID-em, grypą, zapaleniem płuc i alergiami

Jeden spray, wielu wrogów

Naukowcy z Stanford Medicine opracowali szczepionkę w sprayu do nosa, która – w eksperymentach na myszach – chroniła przed niezwykle szerokim spektrum zagrożeń dla układu oddechowego: SARS-CoV-2, innymi koronawirusami, bakteriami szpitalnymi, a nawet powszechnymi alergenami. Wyniki, opublikowane 19 lutego w czasopiśmie Science, stanowią fundamentalne odejście od ponad dwustuletniej tradycji projektowania szczepionek.

Tradycyjne szczepionki uczą układ odpornościowy rozpoznawania konkretnego patogenu. Ta robi coś znacznie bardziej ambitnego: przeprogramowuje wrodzone komórki odpornościowe samych płuc, skutecznie stawiając drogi oddechowe w stan permanentnej gotowości na każde nadchodzące zagrożenie.

Zerwanie z 230 latami logiki szczepień

Formuła szczepionki, oznaczona jako GLA-3M-052-LS+OVA, nie naśladuje żadnego konkretnego wirusa ani bakterii. Zamiast tego naśladuje sygnały molekularne, których komórki odpornościowe używają do komunikacji ze sobą podczas aktywnej infekcji. Zawiera również nieszkodliwe białko jaja (albuminę), które przyciąga komórki T do płuc, gdzie podtrzymują one wzmożoną wrodzoną odpowiedź przez tygodnie lub miesiące.

„Układ odpornościowy płuc jest tak gotowy i tak czujny, że może uruchomić adaptacyjne reakcje w ciągu zaledwie trzech dni” – powiedział Bali Pulendran, główny autor badania i profesor patologii i mikrobiologii na Stanfordzie. U nieszczepionych myszy porównywalna adaptacyjna reakcja zajmuje około dwóch tygodni – okno czasowe, w którym może dojść do ciężkiej choroby lub śmierci.

Pulendran nazwał wyniki „uniwersalną szczepionką przeciwko różnorodnym zagrożeniom dla układu oddechowego”.

Co pokazują dane z badań na myszach

W kontrolowanych eksperymentach myszy, które otrzymały trzy donosowe dawki szczepionki, wykazały:

• 700-krotne zmniejszenie poziomu wirusa w płucach po ekspozycji na SARS-CoV-2
• Całkowite przeżycie podczas wyzwań wirusowych, które zabiły nieszczepione grupy kontrolne
• Ochronę trwającą co najmniej trzy miesiące przed wieloma szczepami koronawirusa
• Odporność na Staphylococcus aureus i Acinetobacter baumannii, dwie bakterie odpowiedzialne za niebezpieczne zakażenia szpitalne
• Zmniejszone reakcje alergiczne na roztocza kurzu domowego, z zachowaniem czystości dróg oddechowych

Mechanizm odpornościowy stojący za przełomem

Kluczowym spostrzeżeniem, które napędzało badania, było to, że komórki T rekrutowane do płuc w ramach adaptacyjnej odpowiedzi immunologicznej wysyłały ciągłe sygnały cytokinowe do wrodzonych komórek odpornościowych – utrzymując je aktywne znacznie dłużej niż normalnie. Szczepionka sztucznie replikuje te sygnały, wykorzystując stymulatory receptora toll-podobnego, aby utrzymać gotowość układu wrodzonego przez miesiące, a nie zwykłe kilka dni.

Ta podwójna aktywacja – komórki wrodzone przygotowane do szybkiej reakcji, komórki T podtrzymujące alarm – tworzy to, co naukowcy opisali jako „podwójne uderzenie” w obronie przed patogenami.

Ostrożny optymizm ze strony zewnętrznych ekspertów

Nie wszyscy są przekonani, że podejście to przełoży się bezproblemowo na ludzi. Florian Krammer, wakcynolog z Mount Sinai, ostrzegł, że wrodzony układ odpornościowy może mieć wrodzone ograniczenia co do tego, jak bardzo można go wzmocnić – obawa istotna zarówno dla bezpieczeństwa, jak i skuteczności. Niemniej jednak Krammer poparł przejście do testów na ludziach.

Droga do badań na ludziach

Zespół ze Stanforda planuje rozpocząć badania fazy I dotyczące bezpieczeństwa i szacuje pięcio- do siedmioletni harmonogram do potencjalnej dostępności komercyjnej, uzależniony od odpowiedniego finansowania. Pulendran przewiduje praktyczny scenariusz, w którym pojedynczy jesienny spray do nosa zapewni sezonową ochronę przed COVID-19, grypą, RSV, przeziębieniem, bakteryjnym zapaleniem płuc i wiosennymi alergenami – skutecznie zastępując wiele zastrzyków, które wiele osób otrzymuje obecnie każdego roku.

Jeśli wyniki utrzymają się u ludzi, implikacje wykraczają daleko poza wygodę. Szerokospektralna szczepionka donosowa mogłaby stanowić krytyczną pierwszą linię obrony przed przyszłymi patogenami pandemicznymi – w tym tymi, które jeszcze nie istnieją.