Mokslininkė paaiškino, kaip atnaujinti iRNR vakcinas, kad jos būtų efektyvios prieš omikron atmainą (2)
Jei koronaviruso variantas omikron pakankamai skiriasi nuo pirminio varianto, gali būti, kad esamos vakcinos nebus tokios veiksmingos, kaip iki šiol. Jei taip – tikėtina, kad bendrovėms teks atnaujinti savo vakcinas, kad jos geriau kovotų su naujuoju virusu.
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Deborah Fuller yra Vašingtono universiteto (JAV) mikrobiologė, daugiau kaip du dešimtmečius tyrinėjanti iRNR ir DNR vakcinas. Portale „The Conversation“ ji pateikia paaiškinimą, kodėl gali prireikti atnaujinti vakcinas – ir kaip šis procesas atrodytų.
1. Kodėl gali prireikti atnaujinti vakcinas?
Iš esmės tai yra klausimas, ar virusas pasikeitė tiek, kad pradinės vakcinos sukurti antikūnai nebegali atpažinti ir atremti naujo mutavusio varianto, rašo D.Fuller.
Koronavirusai, naudodami smaigalio baltymus, prisitvirtina prie žmogaus ląstelių paviršiuje esančių receptorių ACE-2 ir jas užkrečia. Visos iRNR COVID-19 vakcinos veikia pateikdamos instrukcijas iRNR pavidalu – jos nurodo ląstelėms, kaip pagaminti savaime nekenksmingą smaigalio baltymo versiją.
Šis smaigalio baltymas paskatina žmogaus organizmą gaminti antikūnus. Jei žmogus kada nors susiduria su koronavirusu, šie antikūnai prisijungia prie tikrojo koronaviruso smaigalio baltymo ir trukdo jam užkrėsti žmogaus ląsteles.
Omikron varianto smaigalio baltyme yra naujų mutacijų grupė. Šie pokyčiai gali sutrikdyti kai kurių – bet tikriausiai ne visų dabartinių – vakcinų sukeltų antikūnų gebėjimą jungtis prie smaigalio baltymo. Jei taip atsitiktų, vakcinos galėtų būti ne tokios veiksmingos ir prasčiau apsaugotų žmones nuo užsikrėtimo omikron variantu bei nuo viruso perdavimo.
2. Kuo naujoji vakcina būtų kitokia?
Esamos iRNR vakcinos – pavyzdžiui, „Moderna“ ar „Pfizer“ – koduoja originalios koronaviruso atmainos baltymą. Naujoje arba atnaujintoje vakcinoje iRNR instrukcijos koduotų omikron atmainos smaigalio baltymą.
Pakeitus originalaus smaigalio baltymo genetinį kodą šio naujojo varianto genetiniu kodu, naujoji vakcina sukurtų antikūnus, kurie veiksmingiau „supančiotų“ omikron virusą ir neleistų jam užkrėsti ląstelių.
Žmonėms, jau pasiskiepijusiems arba anksčiau turėjusiems sąlytį su COVID-19, greičiausiai reikėtų tik vienos naujos vakcinos stiprinamosios dozės, kad būtų apsaugoti ne tik nuo naujos atmainos, bet ir nuo kitų, kurios vis dar gali būti cirkuliuojančios.
Jei omikron atmaina nukonkuruos deltą atmainą ir taps dominuojančia, neskiepytiems asmenims reikės 2-3 atnaujintos vakcinos dozių. Jei plis tiek delta, tiek omikron, žmonės greičiausiai gaus dabartinės ir atnaujintos vakcinos derinį.
3. Kaip mokslininkai atnaujina vakciną?
Norint sukurti atnaujintą iRNR vakciną, reikia dviejų sudedamųjų dalių: naujo susirūpinimą keliančio varianto smaigalio baltymo genetinės sekos ir DNR šablono, kuris būtų naudojamas iRNR sukūrimui.
Daugumoje organizmų DNR pateikia instrukcijas, kaip sukurti iRNR. Kadangi tyrėjai jau paskelbė omikron smaigalio baltymo genetinį kodą, liko tik sukurti DNR šabloną, kuris būtų naudojamas naujų vakcinų iRNR daliai gaminti.
Tam mokslininkai DNR šablonus turėtų sumaišyti su sintetiniais fermentais ir keturiais molekuliniais statybiniais blokais, iš kurių sudaryta iRNR – guaninu, adeninu, uracilu ir citozinu (trumpai – G, A, U ir C). Tada fermentai sukurtų DNR šablono iRNR kopiją – šis procesas vadinamas transkripcija.
Naudojant šį procesą, sukurti iRNR vakcinų partiją užtektų vos kelių minučių. Tada mokslininkai iRNR transkripcijas patalpintų į riebalines nanodaleles, kurios apsaugotų smaigalio baltymo gaminimo instrukcijas, kol jos saugiai patektų į ląsteles mūsų rankoje (į kur suleidžiamas skiepas).
4. Per kiek laiko gali būti paruošta nauja vakcina?
DNR šablono, kurio reikia naujai iRNR vakcinai pagaminti, sukūrimui reikia trijų dienų. Tada dar prireiktų maždaug savaitės, kad būtų pagaminta pakankama iRNR vakcinos dozė bandymams laboratorijoje – ir dar šešių savaičių, kad būtų atlikti ikiklinikiniai bandymai su žmogaus ląstelėmis mėgintuvėliuose, siekiant įsitikinti, kad nauja vakcina veikia taip, kaip ir turėtų veikti.
Taigi, per 52 dienas mokslininkai galėtų turėti atnaujintą RNR vakciną, kurią būtų galima prijungti prie gamybos proceso ir pradėti gaminti dozes klinikiniam tyrimui su žmonėmis. Tikėtina, kad tokiam tyrimui atlikti prireiktų dar bent kelių savaičių – taigi, iš viso naujai vakcinai atnaujinti ir išbandyti prireiktų maždaug 100 dienų.
Kol vyktų šis tyrimas, gamintojai galėtų pradėti keisti dabartinį procesą – kad galėtų gaminti naująją vakciną. Idealiu atveju, kai klinikinis tyrimas bus baigtas ir jei vakcina bus autorizuota arba patvirtinta, bendrovė galėtų iš karto pradėti platinti naujos vakcinos dozes.
5. Ar atnaujintai vakcinai reikalingi išsamūs klinikiniai tyrimai?
Šiuo metu neaišku, kiek klinikinių duomenų reikėtų, kad JAV Maisto ir Vaistų administracija bei Europos Vaistų agentūra patvirtintų atnaujintą COVID-19 vakciną. Tačiau visos naujos vakcinos sudedamosios dalys būtų tos pačios.
Vienintelis skirtumas būtų kelios genetinio kodo eilutės, kurios šiek tiek pakeistų smaigalio baltymo kodą. Saugumo požiūriu atnaujinta vakcina iš esmės būtų identiška jau išbandytoms vakcinoms. Dėl šių panašumų klinikinių bandymų gali nereikėti atlikti taip plačiai, kaip tai buvo daroma su pirmos kartos COVID-19 vakcinomis.
Atliekant atnaujintų vakcinų klinikinius tyrimus, greičiausiai reikėtų atlikti tik saugumo tyrimus – patvirtinti, kad atnaujinta vakcina sukelia tokį patį antikūnų kiekį kaip ir pradinė vakcina prieš pradines – beta ir delta – atmainas. Jei tai būtų vieninteliai reikalavimai, mokslininkai turėtų įtraukti tik šimtus – o ne dešimtis tūkstančių – žmonių, kad gautų reikiamus klinikinius duomenis.
Svarbu atkreipti dėmesį į tai, kad jei vakcinų gamintojai nuspręstų atnaujinti savo vakcinas dėl omikron varianto, tai nebūtų pirmas toks pakeitimas.
Ankstesnis B.1.351 variantas atsirado 2020 m. spalį ir buvo pakankamai atsparus tuo metu naudojamoms vakcinoms. Gamintojai greitai sureagavo į galimą grėsmę ir sukūrė atnaujintą iRNR vakciną, atitinkančią šį variantą – ir atliko klinikinius tyrimus, kad išbandytų naująją vakciną.
Laimei, šis variantas netapo dominuojančiu variantu. Tačiau jei taip būtų nutikę, vakcinų gamintojai būtų buvę pasirengę išleisti atnaujintą vakciną.
Jei paaiškėtų, kad dėl omikron – ar bet kurio kito būsimo varianto – reikia naujos vakcinos, bendrovės jau yra atlikusios generalinę repeticiją ir yra pasirengusios priimti šį iššūkį, rašo Vašingtono universiteto mikrobiologijos profesorė Deborah Fuller.
