Flawiwirusy to rodzina, do której należą szkodliwe dla ludzi wirusy: Zika, denga, żółtej gorączki, zachodniego Nilu czy kleszczowego zapalenia mózgu. Patogeny te przenoszone są na ludzi m.in. przez komary czy kleszcze. Różne flawiwirusy - jak to często bywa w rodzinie - są dość podobne do siebie i pojawiają się w podobnych rejonach świata. A to problem. To nie tylko utrudnia diagnostykę (podobne wirusy mogą być mylnie wykrywane), ale jest też barierą w produkcji nowych szczepionek. Na zagadnienia te zwraca uwagę zespół z Międzyuczelnianego Wydziału Biotechnologii Uniwersytetu Gdańskiego i Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego w publikacji w "Trends in Biotechnology" (https://doi.org/10.1016/j.tibtech.2019.03.013).

Zespół dr Eweliny Król pracuje nad szczepionkami przeciwko wirusowi Zika i kleszczowego zapalenia mózgu. Badaczka w rozmowie z PAP wyjaśnia, jakie są trendy w badaniach nad nowymi szczepionkami na flawiwirusy.

Szczepienie polega na tym, że dostarcza się organizmowi bezpieczny bodziec, który zmusza organizm do produkcji przeciwciał służących do walki z daną infekcją. Chodzi o to, by organizm mógł w bezpiecznych warunkach nauczyć się rozpoznawać dane patogeny i walczyć z nimi. Dzięki temu, jeśli kiedyś w przyszłości zdarzy się zakażenie, organizm ma już przygotowany "arsenał" do walki z patogenem.

WIRUS CZY BIAŁKO?

Dr Król opowiada, że są dwa ważne kierunki w podejściu do prac nad nowymi szczepionkami na flawiwirusy. Jedno podejście to tworzenie szczepionek na bazie wirusów: inaktywowanych albo atenuowanych. Wirusy inaktywowane to wirusy, które wystawiono na działanie zabójczych dla nich czynników (np. temperatury czy związków chemicznych). Z kolei wirusy atenuowane to wyselekcjonowane szczepy wirusów - tak osłabione lub tak zmienione, że nie są one zdolne namnażać się w organizmie i zagrażać ludzkiemu zdrowiu. Wirusy atenuowane wykorzystywane są już w szczepionkach na żółtą gorączkę czy dengę, a inaktywowane – w szczepieniu na kleszczowe zapalenie mózgu czy japońskie zapalenie mózgu.

Drugie z kolei podejście polega na wprowadzaniu do organizmu nie całych wirusów, tylko białek dla wirusów charakterystycznych. Białka te mogą być produkowane in vitro, np. przez komórki owadów, pierwotniaków czy drożdży.

I to drugie podejście bliższe jest zespołowi dr Król. W swoich pracach badacze z Gdańska produkują tzw. cząstki wirusopodobne (VLP - virus-like particles). To białkowe kapsułki - "opakowanie" wirusa niezawierające materiału genetycznego patogenu. Badaczka opowiada, że na razie na rynku nie ma jeszcze dostępnych żadnych szczepionek przeciw flawiwirusom na bazie VLP. Ale szczepionki z takimi cząstkami wirusopodobnymi służą już w walce z innymi chorobami wirusowymi: WZW typu B czy HPV.

Na całym świecie trwa już jednak wyścig, komu uda się wytworzyć na bazie VLP szczepionkę przeciw wirusowi Zika.

JEDEN ZA WSZYSTKICH, WSZYSCY ZA JEDNEGO

"Jeśli będzie wiadomo, jak produkować szczepionki oparte na VLP przeciwko wirusowi Zika, będziemy pewnie o krok bliżej szczepionek przeciw innym flawiwirusom - np. wirusowi dengi" - opowiada dr Król.

Wirusolog zwraca uwagę, że wirusy Zika i dengi są do siebie bardzo podobne. I tak np. w diagnostyce przebytą infekcję wirusem Zika łatwo pomylić z infekcją wirusem dengi.

"Jeśli np. sprawdzamy czy w czyjejś krwi są przeciwciała świadczące o przebyciu dengi, nie mamy pewności, czy ktoś przeszedł infekcję wirusem dengi, czy może Zika. Albo nawet obie" - podsumowuje dr Król. I dodaje, że pierwsze objawy obu tych chorób flawiwirusowych są zwykle dość podobne: to gorączka, bóle stawów, mięśni.

SZCZEPIONKA NA DENGĘ W ODWROCIE

To podobieństwo między wirusami Zika i denga sprawiło też, że z kolejnych krajów świata wycofywana była szczepionka na dengę (wprowadzona na rynek w 2016 r.). Okazało się bowiem, że osoby zaszczepione na tę chorobę mogą ciężej przechodzić zakażenie wirusem Zika.

Taka reakcja na szczepionkę ma związek z nietypowym przebiegiem dengi. Raz przebyta choroba wprawdzie chroni przed powtórną infekcją dokładnie tym samym typem wirusa. Jeśli jednak daną osobę zaatakuje inny typ wirusa dengi, choroba ma często ciężki przebieg i jest spore ryzyko powikłań (to tzw. wzmocnienie infekcji zależne od przeciwciał - antibody-dependent enhancement).

Dr Król opowiada, że analogiczny problem dotyczy obecnej szczepionki na dengę. Po podaniu szczepionki organizm wytwarza przeciwciała, które mogą zwiększyć intensywność choroby przy infekcji innym flawiwirusem. "Dlatego u pacjentów, którzy przechodzili dengę lub którzy byli na nią zaszczepieni, występowały większe komplikacje, jeśli potem zakazili się oni innym typem wirusa dengi lub wirusem Zika. Właśnie ze względu na to ryzyko powikłań, szczepionkę na dengę w wielu krajach wycofywano z obrotu" - opowiada dr Król.

Obecnie po przeprowadzeniu wieloletnich badań klinicznych zgodnie z najnowszymi wytycznymi szczepionka na dengę rekomendowana jest jedynie dla osób, które już dengę przechodziły.

PRZECIWCIAŁA, KTÓRE SĄ GOTOWE TYLKO NA JEDNĄ WOJNĘ

W pracach nad nowymi szczepionkami badacze muszą więc zwrócić uwagę, na podobieństwa między różnymi flawiwirusami. I zbadać, czy przeciwciała, które wytworzy organizm w wyniku podania szczepionki, nie wywołają powikłań w przypadku zakażenia innymi flawiwirusami. Dotyczy to również badań, które prowadzi dr Król. „Chodzi o to, aby wyprodukować cząstki wirusopodobne, które dostarczone w szczepionce uruchamiałyby produkcję tylko takiego rodzaju przeciwciał, który nie zareaguje w przypadku innej infekcji flawiwirusowej. Niestety wymaga to jeszcze wielu badań”- kończy badaczka.

PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala

lt/ ekr/