Stačí jeden nosový sprej a chrípka aj covid končia. Univerzálna vakcína sľubuje ochranu pred respiračnými ochoreniami

Každú zimu zaplnia ambulancie a nemocnice pacienti s kašľom a horúčkou. Respiračné ochorenia prichádzajú vo vlnách, menia sa, unikajú imunitnému systému a nútia vedcov reagovať stále novými vakcínami. Výskumníci zo Stanford Medicine sa však rozhodli prerušiť tento cyklus.

Namiesto konkrétneho vírusu a jeho mutácií obrátili pozornosť na samotné pľúca. Zamerali sa na ich schopnosť aktivovať obranný režim skôr, než sa infekcia rozvinie. Výsledkom je experimentálna intranazálna vakcína, ktorá dokáže vyvolať širokospektrálnu ochranu nielen proti respiračným vírusom, ale aj proti baktériám a alergénom.

Vedci zo Stanfordu majú sľubné výsledky

Moderná vakcinológia od čias Edwarda Jennera stojí na tzv. antigénnej špecificite. Imunitný systém dostane presne definovaný molekulárny cieľ a vytvorí si voči nemu pamäť. „To bola paradigma vakcinológie počas posledných 230 rokov,“ uviedol Bali Pulendran, profesor mikrobiológie a imunológie. Tento model však naráža na limity v ére rýchlo mutujúcich vírusov. „Čoraz jasnejšie sa ukazuje, že mnohé patogény dokážu rýchlo mutovať. Ako príslovečný leopard, ktorý mení svoje škvrny, aj vírus môže meniť antigény na svojom povrchu,“ cituje odborníka portál MedicalXpress.

Ak sa cieľ mení, presne mierená imunita stráca účinnosť. Preto sa objavuje koncept univerzálnej vakcíny, ktorý sa tradične snaží zasiahnuť menej variabilné časti vírusu. Stanfordský tím však uvažoval ešte odvážnejšie. Namiesto optimalizácie zásahu proti jednému patogénu sa zameral na samotné prostredie pľúc. „Táto myšlienka nás zaujala, pretože znela trochu provokatívne,“ povedal Pulendran. „Myslím si, že takmer nikto vážne neuvažoval nad tým, že niečo také by mohlo byť vôbec možné.“

Kľúčom sa stala vrodená imunita, ktorá predstavuje prvú líniu obrany. Reaguje rýchlo a rozpoznáva všeobecné znaky patogénov prostredníctvom toll-like receptorov. „Pozoruhodné na vrodenom imunitnom systéme je, že dokáže chrániť pred širokým spektrom rôznych mikróbov,“ povedal Pulendran. Problém spočíva v trvaní tejto odpovede. Za bežných okolností ustúpi už v priebehu niekoľkých dní. Výskumníci si preto položili otázku, či by vedeli tento stav predĺžiť bez toho, aby vyvolali patologický zápal.

Inšpiráciu našli v koncepte takzvanej trénovanej imunity. Štúdie publikované v časopise Nature Reviews Immunology opisujú, že niektoré vakcíny, napríklad BCG proti tuberkulóze, dokážu epigeneticky preprogramovať vrodené imunitné bunky tak, aby reagovali intenzívnejšie aj na iné patogény, než proti ktorým boli pôvodne nasmerované.

Stanfordský tím už skôr publikoval v Nature Immunology údaje, že BCG dokáže v pľúcach navodiť predĺžený antivírusový stav. CD4 T-bunky v tomto modeli poskytovali signály, ktoré udržiavali aktiváciu vrodených buniek podstatne dlhšie než pri bežnej infekcii. „Tieto T-bunky poskytovali kľúčový signál, ktorý udržiaval aktiváciu vrodeného imunitného systému. Tá zvyčajne trvá len pár dní alebo týždeň, no v tomto prípade mohla pretrvať až tri mesiace,“ uviedol Pulendran.

Univerzálna vakcína v nosovom spreji

Na základe týchto poznatkov vedci navrhli nové riešenie. „Špekulovali sme, že keď už vieme, ako tuberkulózna vakcína sprostredkúva svoje ochranné účinky, mohlo by byť možné vytvoriť syntetickú vakcínu, možno vo forme nosového spreja, ktorá by mala správnu kombináciu podnetov pre toll-like receptory a nejaký antigén, aby sme dostali T-bunky do pľúc,“ povedal Pulendran a vzapätí dodal: „Posuňme sa o dva a pol roka dopredu a ukázali sme, že presne to, o čom sme špekulovali, sa dá u myší uskutočniť.“

Myši, ktoré dostali tri dávky intranazálnej vakcíny s týždňovým odstupom, odolali infekcii SARS-CoV-2 aj ďalšími koronavírusmi počas najmenej troch mesiacov. U neočkovaných zvierat infekcia vyvolala výrazný pokles hmotnosti a vysokú mortalitu. Očkované myši si hmotnosť udržali a prežili. Autori uvádzajú, že predĺžená vrodená odpoveď znížila vírusovú nálož v pľúcach približne 700-násobne.

„Imunitný systém pľúc je tak pripravený a tak v strehu, že dokáže spustiť typické adaptívne odpovede, teda vírusovo špecifické T-bunky a protilátky, už za tri dni, čo je mimoriadne krátky čas,“ povedal Pulendran. „Za normálnych okolností to u neočkovanej myši trvá dva týždne,“ zdôraznil.

Zaujímavé je, že vakcína chránila aj pred bakteriálnymi patogénmi Staphylococcus aureus a Acinetobacter baumannii. Navyše zmiernila alergickú reakciu na proteín z roztočov. Neočkované myši vykazovali výraznú Th-2 odpoveď a tvorbu hlienu v dýchacích cestách. U očkovaných zvierat vedci pozorovali potlačenie tejto patologickej odpovede.

Medzi myším modelom a klinickou realitou však stojí dlhá cesta. Tím plánuje bezpečnostnú štúdiu fázy I. u ľudí. Pulendran odhaduje, že v prípade úspechu by mohli stačiť dve dávky nosového spreja. „Predstavte si, že na jeseň dostanete nosový sprej, ktorý vás ochráni pred všetkými respiračnými vírusmi vrátane COVIDu-19, chrípky, respiračného syncyciálneho vírusu aj bežného prechladnutia, a zároveň aj pred bakteriálnym zápalom pľúc a alergénmi typickými pre skorú jar. To by úplne zmenilo medicínsku prax,“ povedal Pulendran.

A napokon pridal vetu, ktorá vystihuje ambíciu celého projektu: „Myslím si, že máme univerzálnu vakcínu proti rôznorodým respiračným hrozbám.“

Čítaj viac z kategórie: Wellbeing