Spisu treści:
12 marca 2018
Po latach frustracji i porażki naukowcy mogą zbliżać się do informacji potrzebnych do stworzenia szczepionki na RSV (syncytial virus), która wywołuje potencjalnie śmiertelne infekcje dróg oddechowych u dzieci. Badanie opublikowane 9 marca w czasopiśmie Science Immunology dostarcza informacji o białku na powierzchni wirusa, które może być kluczem do opracowania skutecznej szczepionki.
Badanie, prowadzone przez Rebecca DuBois, PhD , adiunkt inżynierii biomolekularnej na Uniwersytecie Kalifornijskim w Santa Cruz, koncentruje się na glikoproteinie RSV G, która pomaga wirusowi trzymać się ludzkich komórek płucnych. DuBois i jej współpracownicy określili strukturę cząsteczkową RSV G i zidentyfikowali dwa miejsca na białku, które będą kluczowe dla stworzenia bezpiecznej i skutecznej szczepionki.
"Moją specjalnością jest ustalenie na poziomie molekularnym, jak wyglądają wirusy i jak czy te białka na wirusie oddziałują z naszymi komórkami i naszym układem odpornościowym ", mówi DuBois. "Zrozumienie tych rzeczy na poziomie molekularnym pomaga nam opracować szczepionki, które działają."
Wspólny wirus u dzieci
RSV jest powszechnym wirusem, który infekuje prawie wszystkie dzieci. W większości przypadków wirus powoduje niewiele więcej niż przeziębienie. Ale dzieci mogą stać się bardzo chore, mówi Theoklis Zaoutis, MD, szef oddziału chorób zakaźnych w szpitalu dziecięcym w Filadelfii (CHOP) i dyrektor Centrum Badań Efektywności Klinicznej Pediatrii w Instytucie Badawczym CHOP. Dzieci urodzone przedwcześnie, przed 32 tygodniem ciąży, a niemowlęta z chorobami serca lub płuc są najbardziej narażone na ciężkie zakażenia RSV.
"Prawie wszystkie dzieci są zarażone w pierwszym roku życia, a praktycznie wszystkie dzieci miały RSV przez ich drugie urodziny - mówi dr Zaoutis. "Większość dzieci zakażonych RSV ma objawy ze strony górnych dróg oddechowych, takie jak kaszel i objawy podobne do zimna, a około 20 do 30 procent dzieci będzie miało objawy ze strony dolnych dróg oddechowych, takie jak zapalenie oskrzelików i zapalenie płuc."
O 1 do 3 procent dzieci z infekcjami górnych dróg oddechowych zostanie hospitalizowanych z powodu RSV, mówi Zaoutis, który nie był zaangażowany w badania nad szczepionkami. To jest problem, ponieważ nie ma aktywnego leczenia w celu ograniczenia infekcji. Dzieci otrzymują pomoc podtrzymującą, która może obejmować płyny dożylne, wspomaganie tlenem i wentylację mechaniczną, jeśli to konieczne. Choroba powoduje około 200 000 zgonów rocznie na całym świecie.
"Nie ma lekarstw sam w sobie, ani magicznych pocisków" - mówi Zaoutis.
Nieudane próby znalezienia szczepionki
Dziesięciolecia prób stworzenia RSV Szczepionka zawiodła, ponieważ skupili się na innym wirusowym białku powierzchniowym, zwanym RSV F, według DuBois.
"Tradycyjnym sposobem wytwarzania szczepionki jest hodowanie wirusa w laboratorium i chemiczna inaktywacja go, a następnie zażywanie tego inaktywowanego wirusa i wstrzyknąć. To było wypróbowane za pomocą RSV "- mówi. "Nie tylko nie chronił ludzi, ale powodował cięższą chorobę u osób, które otrzymały szczepionkę. To naprawdę przestraszyło pole pod względem myślenia o tym, jak nie powtórzyć tego. Włożyliśmy wiele wysiłku w zrozumienie, co stało się z tą próbą i jak. Z pewnością zaczynamy rozumieć, jak do tego doszło. "
Jej badania sugerują, że RSV G nie powinien być przeoczony w opracowywaniu szczepionki, ponieważ białko zakłóca odpowiedź układu odpornościowego w atakowaniu wirusa. Szczepionki prawdopodobnie będą musiały zawierać mechanizm blokujący aktywność RSV G. Badanie pokazuje, że gdy wirus przyłącza się do komórek, białko G RSV przylega do regionu wirusa, który ma zwiniętą, trójwymiarową strukturę.
"Aby mieć szczepionkę, która generuje takie superpochodne, silne przeciwciała, musimy stworzyć szczepionkę o tej powierzchni trójwymiarowej, która wygląda tak, jak w przypadku wirusa" - mówi. "Zrozumienie rzeczy na poziomie molekularnym pomaga nam opracować szczepionki, które działają na poziomie molekularnym."
Więcej pracy jest nadal potrzebne
Dostrzeganie funkcji RSV G jest mile widzianym postępem, mówi Zaoutis.
"Oczywiście, każda opracowywana szczepionka musi koncentrować się na molekularnych aspektach wirusa, które utrudniły wytwarzanie szczepionki "- mówi.
DuBois próbuje obecnie opracować antygeny szczepionkowe w laboratorium i nauczyć się korzystać z RSV Białko G w szczepionce w bezpieczny sposób.
"Używanie go nie jest bezpieczne," mówi. "Naprawdę musimy rozdzielić korzyści i szkodliwe części tego antygenu, abyśmy mogli wyizolować wielki antygen do użycia w szczepionce, ale bez żadnych negatywnych skutków ubocznych. Bez tego rodzaju informacji molekularnych, które odkryliśmy w tym artykule, nie bylibyśmy w stanie tego zrobić. "
Kilka firm stosuje szczepionkę przeciw RSV.
" Jestem bardzo optymistycznie nastawiony do szczepionki dla tego wirusa i, naprawdę, wiele innych ważnych wirusów ", mówi DuBois. "Mówimy o zupełnie nowym podejściu do projektowania szczepionek. Tradycyjny sposób wytwarzania szczepionek po prostu nie działa. "
Gdyby szczepionka stała się dostępna, organizacje takie jak Komitet Doradczy ds. Szczepień w Ośrodkach Kontroli i Zapobiegania Chorobom (CDC) musiałyby ustalić, kto powinien zostać zaszczepiony: wszystkie niemowlęta lub tylko te, które są obarczone wysokim ryzykiem. Ale Zaoutis mówi: "jeśli byłaby to dobra szczepionka i bezpieczna, jej wpływ byłby dość szeroki, jeśli chodzi o zapobieganie infekcjom, hospitalizacjom, a u niektórych dzieciom śmierć."
