Naukowcy z Cambridge wygrywają miliony na wypróbowanie nowej szczepionki przeciwko wirusowi Ebola i innym zabójczym wirusom

Naukowcy z Cambridge University mają przetestować nową szczepionkę zaprojektowaną do walki z wirusem Ebola i innymi zabójczymi wirusami, takimi jak gorączka Marburg i Lassa. Po udanych próbach na zwierzętach, zespół z Cambridge otrzymał od Innovate UK i Departamentu Zdrowia i Opieki Społecznej kwotę 2 milionów funtów na poddanie szczepionki testom klinicznym na ludziach.

Profesor Jonathan Heeney

Nowa szczepionka opiera się na prawie dwudziestu latach badań nad ochroną przed chorobami wywoływanymi przez wirusy RNA.

Zespół z Cambridge rozpocznie jednocześnie badanie naturalnych rezerwuarów wirusów u zwierząt, próbując przewidzieć, które szczepy mogą wywołać przyszłe epidemie – jest to informacja niezbędna do stworzenia skutecznych szczepionek.

Ebola, Wirusy Lassa i Marburg powodują gorączkę krwotoczną, prowadzące do ciężkiej choroby, często z dużą śmiertelnością.

Ogniska choroby mogą powodować wyniszczające lokalne epidemie wśród populacji ludzkiej i dzikiej przyrody, w tym naczelne inne niż ludzie.

Niedawna epidemia wirusa Ebola w Afryce Zachodniej (2013–2016) zabity 11,000 ludzi i zdewastowały infrastrukturę i gospodarkę Liberii, Sierra Leone i Gwinea.

Profesor Jonathan Heeney i współpracownicy z Laboratorium Wirusowej Zoonotyki, Uniwersytet Cambridge, opracowali i pomyślnie przetestowali trójwalentną szczepionkę na świnkach morskich, która chroni przed wirusem Ebola, Wirusy Lassa i Marburg.

W badaniu przyjęto nowe podejście, którego pionierem był profesor Heeney, i które opiera się na mocnych stronach Cambridge w dziedzinie genomiki, badania nad przeciwciałami monoklonalnymi i biologia obliczeniowa. Doprowadziło to do powstania DIOSynVax, spółka typu spin-out Cambridge Enterprise, ramię komercjalizacji uniwersytetu.

Kod genetyczny wirusa jest zapisany w jego RNA (tak jak nasze jest zapisane w naszym DNA), co prowadzi do wytwarzania białek. Kiedy zostajemy zarażeni wirusem, nasz układ odpornościowy reaguje na te białka, znane jako „antygeny”, produkujące przeciwciała, które mogą zidentyfikować i spróbować wyeliminować atakujący patogen.

Podejście opracowane przez profesora Heeneya obejmuje zrozumienie, w jaki sposób układ odpornościowy prawidłowo identyfikuje wirusa na podstawie jego białek, i wykorzystanie tych informacji do stworzenia „wirusów”, które mogą generować odpowiedź immunologiczną. Korzystając z przeciwciał monoklonalnych – kopii przeciwciał pobranych od osób, które przeżyły docelowe choroby – mogą następnie sprawdzić, czy organizm może skutecznie wyeliminować te fałszywe wirusy, prowadzące do ochrony.

„Wykorzystaliśmy naukę podstawową sięgającą prawie dwudziestu lat wstecz i opracowaliśmy nowe podejście do opracowywania szczepionek,” – mówi profesor Heeney.

„Ma to potencjał, aby radykalnie skrócić czas potrzebny do wyprodukowania nowych szczepionek i zmienić sposób, w jaki przemysł je wytwarza”.

Z nowym finansowaniem, zespół ma nadzieję zwiększyć skalę produkcji, zapewniając jednocześnie utrzymanie jakości szczepionki. Następnie przeprowadzą badania toksyczności na zwierzętach i próbkach krwi ludzkiej, aby sprawdzić potencjalne niekorzystne skutki; jeśli się powiedzie, następnie przetestują szczepionkę na zdrowych ochotnikach.

Finansowanie stanowi część zobowiązania o wartości 5 milionów funtów ze strony Departamentu Zdrowia i Opieki Społecznej na sfinansowanie pięciu projektów mających na celu opracowanie nowych szczepionek z naciskiem na „Jedno zdrowie”, biorąc pod uwagę, jak środowisko, zdrowie zwierząt i zdrowie ludzi wzajemnie na siebie oddziałują.

Działania te wpisują się w zobowiązanie rządu Wielkiej Brytanii dotyczące pomocy o wartości 120 milionów funtów na opracowanie szczepionek pomagających w walce z chorobami mogącymi stanowić epidemię.

Podczas niedawnych epidemii wirusa Ebola, podejście stosowane z powodzeniem przez Światową Organizację Zdrowia znane jest jako „szczepienie pierścieniowe”, skupiała się na szczepieniu i monitorowaniu kręgu ludzi wokół każdej zakażonej osoby.

Jednakże, podejście to można zastosować jedynie w odpowiedzi na epidemię. Aby szczepionka mogła być stosowana proaktywnie – przede wszystkim aby zapobiec wybuchowi epidemii – należy przewidzieć, który szczep lub szczepy wirusa najprawdopodobniej wywołają przyszłe epidemie.

„Nieproporcjonalnie duża liczba pojawiających się i powracających chorób – od wirusa Ebola i Lassa po wściekliznę i grypę – jest spowodowana przez wirusy RNA przenoszone w sposób naturalny przez zwierzęta,” – mówi profesor Heeney.

„Bardzo niewiele wiemy o różnorodności wirusów w obrębie tych gatunków rezerwuarowych oraz o tym, co umożliwia im rozprzestrzenianie się na ludzi, a zatem o tym, gdzie leżą prawdopodobne przyszłe zagrożenia”.

Genomy wirusów charakteryzują się dużą zmiennością ze względu na dużą częstość mutacji zachodzących podczas replikacji. Gromadzą się one z biegiem czasu i powodują ewolucję wirusów krążących w ich naturalnych populacjach zwierząt rezerwuarowych. Jeśli pojawią się pewne warianty wirusa, które będą w stanie przystosować się do wykorzystania ludzkich receptorów komórkowych, a następnie będą w stanie uciec przed obroną immunologiczną, mogą stać się wysoce zakaźne i powodować duże epidemie choroby.

„Szczepionki są tak dobre, jak antygenowe cele wirusa, dla których zostały zaprojektowane,– dodaje profesor Heeney.

„Jeśli antygen się zmieni, szczepionka nie będzie już skuteczna. W większości przypadków, obecni kandydaci na szczepionki przeciwko wirusom RNA pochodzą z przeszłych epidemii u ludzi, a informacje na temat przyszłych zagrożeń ze strony wariantów wirusa przenoszonych w rezerwuarach zwierząt są niewielkie lub żadne, zwłaszcza te, które mogą przenosić się ze zwierzęcia na człowieka”.

Profesor Heeney otrzymał także 1,4 miliona funtów od Rady ds. Badań nad Biotechnologią i Naukami Biologicznymi (BBSRC) poprowadzić projekt, którego celem jest przewidzenie, skąd mogą pojawić się przyszłe ogniska choroby i jakie są prawdopodobne jej napięcia, and to then use this knowledge to inform vaccine design.

W ramach projektu One Health werbowani są lekarze weterynarii, klinicyści, ekologom oraz pracownikom służby zdrowia i medycyny w Afryce Zachodniej, aby zrozumieć, w jaki sposób ludzie zarażają się gorączką Lassa od populacji szczurów.

Ich praca będzie obejmować łapanie gatunków szczurów przenoszących te wirusy i umieszczanie znaczników GPS w celu monitorowania ich ruchów, jak również uzyskanie molekularnego, dane genomiczne i dotyczące przeciwciał od zwierząt oraz sekwencje wirusowe od zakażonych szczurów.

Profesor Melanie Welham, prezes wykonawczy BBSRC, Albo nieświadomie przyjmiesz te same poglądy: „Te ważne badania przeprowadzone przez zespół z Uniwersytetu w Cambridge dotyczą skutecznego leczenia niektórych potencjalnie śmiertelnych chorób przenoszonych przez szczury i nietoperze: Odpowiednio Lassa i Ebola.

„Nowe strategie zwalczania takich niebezpiecznych infekcji są niezbędne i często stanowią podstawę opracowania bardzo potrzebnych szczepionek nowej generacji. Profesor Heeney i zespół dokonali już znaczących zmian w tej dziedzinie, badania przenoszenia międzygatunkowego tych wirusów, z myślą o opracowaniu szczepionek przeciwko wirusowi Ebola i Lassa, które byłyby skuteczne przeciwko wielu szczepom”.

Zespół współpracuje także z profesorem Jamesem Woodem, kierownik Katedry Medycyny Weterynaryjnej w Cambridge, który prowadzi badanie uzupełniające finansowane przez fundusz badawczy Global Challenges Research Fund w celu pobrania próbek z kolonii nietoperzy w Ghanie, Uważa się, że jest to naturalny rezerwuar wirusa Ebola.

„Wyposażony w te informacje, powinniśmy być w stanie zaprojektować lepsze antygeny szczepionkowe na potrzeby skuteczniejszych szczepionek o szerszym działaniu ochronnym,” – mówi profesor Heeney.

„W połączeniu z naszą platformą przyspieszonego opracowywania szczepionek, może to mieć ogromny pozytywny wpływ na globalne zdrowie publiczne”.

Źródło: