Автор: Силвия Маринова, докторант в лаборатория „Геномна стабилност“ към БАН


Само преди няколко дни Световната Здравна Организация (СЗО) обяви епидемията на заболяването COVID-19, причинена от възникналия в Китай нов коронавирус SARS-CоV-2, за световна пандемия [ref. 1]. Вече има над 180 хиляди заразени в 155 страни в целия свят спрямо последни актуални данни (17.032020 г.) относно разпространението на вируса, публикувани в сайта [ref. 2] на университета Джон Хопкинс, щата Мериленд. Въпреки предприетите мерки, заболяването продължава да се разраства и броят на инфектираните, както и на смъртните случаи, непрестанно се увеличава. Предвид тези мащаби необходимостта от разработването на ефективни противовирусни препарати, както и на ваксина срещу SARS-CоV-2, става все по-належаща. 

Процес от откриването на нови лекарства

В търсенето на отговор на тази тази криза за общественото здраве вземат участие големи и малки фармацевтични и биотехнологични компании, както и научно-изследователски институти и университети. Важно е да отбележим, че до момента не съществува ефективно лекарство, което да действа срещу SARS-COV-2. Процесът от откриването на нови лекарства, през тестването на тяхната безопасност и ефективност до одобрението им за масова употреба трае много дълго. В условията на спешна необходимост, обаче, се използва и подход за тестване на вече съществуващи лекарства [ref. 3], създадени срещу други заболявания. Този метод има потенциал да съкрати значително времето до поява на одобрено лекарство срещу новия коронавирус и така вече влезли в клинични изпитвания са медикаменти като ремдесивир (оригинално създаден срещу ебола). Освен противовирусни препарати, в момента се разработват рекордно бързо и ваксини срещу SARS-CоV-2. От понеделник, 16.03.2020 г., е въведен и първият пациент във фаза 1 на клинично изпитване на потенциалната ваксина [ref. 4], създадена от американската фармацевтична компания Moderna Inc. 

Както вече е известно, най-уязвими към инфекцията и с най-висок риск от развиване на сериозна симптоматика с фатален край са по-възрастните хора, както и тези със съпътстващи заболявания. Известно е, че е необходим специален подход в разработването на такива ваксини, предназначени за възрастни хора [ref. 5] и статията разглежда този, който прилагат изследователите в бостънската детска болница.

Защо възрастните хора са най-уязвими


Имунната система ни защитава от чужди и вредни за нашия организъм субстанции. Пример за такива са вирусите, бактериите, токсините. Тези чужди субстанции се наричат антигени, а имунната ни система се бори срещу тях, произвеждайки специални клетки и антитела, които да ги разпознават и унищожават. Както и всички останали системи в нашето тяло, тя също търпи промени с възрастта. Нейните функции значително се намаляват и се забавят и тя не винаги е в състояние да отговори ефективно на нови или вече срещани антигени. Тук се крие и причината по-възрастните хора да са уязвими към заболявания, както и да развиват по-сериозни симптоми. Често техният организъм реагира различно [ref. 6]  и на някои ваксини, както например тази срещу инфлуенца вируса, който предизвиква добре известния ни грип. 

Новият коронавирус SARS-CоV-2 предизвиква заболяването COVID-19. То може да протече както с леки по тежест, така и със сериозни симптоми. Най-често те включват температура, продължителна кашлица, задух. Особена опасност представлява за възрастните хора, както се обяснява по-горе, а спецификите на тяхната имунна система трябва да се имат предвид от екипите, които разработват ваксина срещу новия вирус. Това обяснява и д-р Офер Леви [ref. 7], директор на програмата “Прецизни ваксини” (Precision Vaccines Program PVP) [ref. 8] в Детската болница в Бостън: “Възрастните хора имат различна имунна система в сравнение със здрави индивиди на средна възраст и често не отговарят ефективно на имунизации, следователно един тип ваксина за всички не е достатъчен.

Подход към дизайна на ваксина за възрастни хора


Основна цел на PVP програмата е да изготвя ваксини с индивидуален подход към различните пациенти, вземайки предвид фактори като тяхната възраст и пол. За целта международни екипи, които включват изследователи с опит и познания в различни области, се стремят да характеризират специфичния имунен отговор на уязвимите популации, към които спадат най-младите и най-възрастните хора.

Главният подход, който екипите на PVP разработват в момента, цели да стимулира ефективно имунитета на възрастните хора. Използвайки S белтъка, намиращ се по повърхността на вирусните частици, като антиген (частта от патогена, която имунната ни система “помни”) , ваксината би трябвало да подпомогне имунната система да го разпознае като чужда субстанция и да включи защитните си механизми. Стратегията на изследователите е да комбинира този подход с прибавянето на малки молекули, за които е известно, че повишават ефективността на ваксините, стимулирайки допълнително имунната система на пациента. Тези молекули се наричат адюванти и те могат да бъдат критични в получаването на силен и широк имунен отговор при хора с отслабен имунитет, каквито са възрастните.

Целта на проучванията е да се изследват вече познати адюванти, нови такива или комбинация от тях върху бели кръвни клетки от възрастни хора. Определяйки най-ефективните и комбинирайки ги със S антигена от SARS-CoV-2, те ще се тестват върху експериментални мишки, а след това ще се премери количеството антитела, произведено от тях, като мярка за силата на имунния отговор към новия коронавирус. 

Едно от предимствата на този подход е, че адювантите “подсилват” ваксината и по този начин тя работи по-добре в тази възрастова група. Освен това те намаляват необходимото количество антиген, редуцирайки крайната цена на ваксината.

 

Източници:

  1. WHO Director-General's opening remarks at the media briefing on COVID-19 - 11 March 2020. www.who.int
  2. Визуализация на данните за епидемията в реално време
  3. Network-based drug repurposing for novel coronavirus 2019-nCoV/SARS-CoV-2. Cell Discovery. 2020
  4. Moderna’s Work on a Potential Vaccine Against COVID-19. www.modernatx.com
  5. Vaccines for the elderly: current use and future challenges. Immunity & ageing: I & A. 2018
  6. Causes, consequences, and reversal of immune system aging. The Journal of clinical investigation. 2013
  7. Designing a coronavirus vaccine for next year – and the years beyond. https://discoveries.childrenshospital.org/coronavirus-vaccine/
  8. Precision Vaccines Program. http://www.childrenshospital.org/


За автора:

👩‍🔬 Силвия Маринова завършва бакалавърска степен по молекулярна биология в СУ, а след това заминава за Гренобъл, Франция, където учи и завършва магистратура по структурна биология. Прибира се в България и в момента е докторант към лабораторията по Геномна стабилност в ИМБ, БАН. Научните ѝ интереси са в областта на поправката на ДНК, микроскопията и биофизиката. В свободното си време се занимава с фотография, рисуване и спорт.