Znanost

Gripa: ove sezone cjepivo, uskoro ljamina nanotijela?

Igor Berecki subota, 24. studenog 2018. u 06:30

Ljame stvaraju nano-antitijela koja u laboratoriju uspijevaju štititi pokusne miševe od šezdeset različitih sojeva gripe. No, do praktične primjene na ljudima, ipak se cijepite klasičnim cjepivom

Ovoga mjeseca 1918. godine - prije točno stotinu godina - najveća ikada pandemija gripe bila je na vrhuncu: usmrtila je najmanje 50 milijuna ljudi.  Točno stotinu godina poslije, dezinformacijska pandemija protucijepnog pokreta dosegla je vrhunac globalnog širenja: pad procijepljenosti uzrokovao je tijekom zadnje epidemije najveći broj oboljelih i umrlih od gripe diljem svijeta unazad 40 godina.

Hemaglutinin i neuraminidaza

Sezona gripe (influence) je opet pred nama. Ako niste znali (a znam da niste znali!), podaci američkih zdravstvenih službi pokazuju da je gripa u SAD prošle godine ubila više ljudi nego sve prometne nesreće i zlouporaba narkotika zajedno, a slične porazne brojke nisu zaobišle ni Hrvatsku -- uostalom, pogledajte ih u okviru uz tekst.

Postoje četiri vrste virusa gripe, maštovito nazvanih A, B, C i D. Virusi A i B su odgovorni za sezonske epidemije kod ljudi, a osim toga gripa A uzrokuje i epidemije proširene na više država i regija svijeta, tzv. pandemije. Dva proteina na površini virusa,  hemaglutinin (H) i neuraminidaza (N) definiraju podtipove virusa gripe A. Postoji osamnaest različitih H-podtipova i jedanaest različitih N-podtipova, a po njima se virusi klasificiraju i pridodaje im se nomenklatura, npr. H3N1, H2N2, H5N10...

Problem varijabilnosti antigenske strukture

Hemaglutinin, H-komponenta virusa, posebno je sklon permutacijama, tako da se antigenski „osobni opis“ virusa gripe svake godine izmijeni, pa se iz sezone u sezonu pojavljuje podtip virusa koji je nešto drukčiji (nerijetko i još agresivniji) nego prethodnih godina. S obzirom na to da se postojeća cjepiva protiv gripe temelje na stvaranju antitijela upravo protiv H-komponente, svake godine je potrebno mijenjati cjepivo kako bi se u cijepljenim osobama osiguralo stvaranje antitijela protiv točno onoga soja virusa koji je trenutno u opticaju.

Jedan od ciljeva kojima streme brojni istraživački timovi u imunološkim laboratorijima diljem svijeta jest stvaranje cjepiva čija djelotvornost ne bi ovisila o zloglasnoj sposobnosti virusa gripe da svake sezone mijenja svoju antigensku strukturu, što za posljedicu ima potrebu da farmaceuti svake godine prije razbuktavanja epidemije ili pandemije reagiraju pravovremeno brzim odgovorom: definiranjem vodećeg soja virusa i proizvodnjom dovoljno aktualnog cjepiva, jer prošlogodišnje cjepivo više nema učinka na aktualni, permutirani virus.

U potrazi za takvim univerzalnim cjepivom, istraživači su posegnuli za maskotom nekada vodećeg media-playera zvanog WinAmp - za ljamom (da, onom smiješnom čupavom ovcom s Anda).

Ljame - marljivi proizvođači nano-antitijela

Ljamina antitijela su znatno različita od ljudskih. Naša antitijela su mješavina dva para proteinskih lanaca - teških i lakih - koji su zamotani jedni oko drugih. Ljame, alpake, deve i morski psi pak imaju antitijela građena od samo jednoga para jednostavnih proteinskih lanaca. Budući da su znatno manja od ljudskih, dobila su nadimak „nanotijela“. Zbog svoje nanostrukture vežu se na viruse „uguravajući“ se u znatno manje molekularne pukotine virusnih antigena, prodirući do središnjih dijelova antigena kojima velika ljudska antitijela ne mogu pristupiti.

Ekipa znanstvenika Instituta Scripps odlučila je nanotijela iskoristiti kao temelj za stvaranje učinkovitije zaštite od gripe. Imunizirali su ljame: istovremeno su ih cijepili protiv gripe i povrh toga im ubrizgali i molekule dodatnih hemaglutininskih proteina. Potom su iz ljamine krvi izolirali četiri nano-antitijela koja su ljame stvorile nakon te imunizacije: dva protiv influence A i dva protiv influence B.

Kada su analizirali strukturu i način vezivanja tih ljaminih nanotijela na hemaglutinin virusa gripe, vidjeli su da ne vežu onako kako se to vezivanje događa u ljudi - na površinske, varijabilne dijelove hemaglutinina (one koji su skloni čestim promjenama i permutacijama). Umjesto toga, ljamina nanotijela se vežu na nepromjenjivi središnji dio molekule hemaglutinina koji je identičan u svim podtipovima gripe.

Kompozitno ljama-ljudsko antitijelo

Zbog vezivanja na centralni, zajednički dio H-komponente virusa, ljamina nano-antitijela neutralizirala su u isto vrijeme više podtipova virusa. Štoviše, svako od četiri nanotijela je neutraliziralo podtipove gripe na koje se ostala nanotijela nisu uspjela vezati, što je rezultiralo zbrajanjem njihovih antivirusnih učinaka i pokrilo impresivno široku lepezu virusnih podtipova.

Kao sljedeći korak "s magarca na konja" (odnosno s ljame na ljude), znanstvenici su laboratorijski kreirali kompozitno antitijelo: spojili su ljamina nanotijela s ljudskim antitijelima. Dobivena fuzija ljaminih i ljudskih antitijela (nazovimo ih LJ&LJ, jer je baš simpatičan naziv) u laboratorijskim je uvjetima uspjela neutralizirati sojeve gripe koje nijedan pojedinačni sastojak nije uspio neutralizirati sâm.

Shematski prikaz laboratorijskog procesa fuzioniranja ljudskih i ljaminih antitijela
Shematski prikaz laboratorijskog procesa fuzioniranja ljudskih i ljaminih antitijela

Ohrabreni postignutim rezultatima u epruveti, prešli su s in vitro na in vivo testiranje, pa su ispitali LJ&LJ „fuzionirana“ antitijela i na laboratorijskim životinjama: dan prije nego što su miševe inficirali gripom dali su im intravensku dozu LJ&LJ antitijela. Rezultat je bio neočekivano dobar: miševi su postali imuni na čak 60 različitih sojeva virusa gripe.

Štoviše, kada su mjesec dana prije inficiranja gripom miševima uštrcali sprej s LJ&LJ antitijelima u nos (intranazalno), zaštita od svih šezdeset sojeva gripe je i dalje bila učinkovita.

Što dalje?

Ako se navedeni pretklinički rezultati uspiju jednako učinkovito prenijeti na ljudsku populaciju, to bi značilo da će uskoro biti moguće intranazalnim uštrcavanjem spreja koji sadrži antitijela protiv šezdeset ili više mogućih podtipova gripe (dakle bez potrebe za promjenom formule svake sezone) pružiti imunosnu zaštitu za cijelu sezonu gripe.

Takva primjena bi bila od posebne koristi za starije osobe i druge visokorizične skupine. Fuzionirana ljama-ljudska antitijela u nazalnom spreju mogla bi se koristiti profilaktički, na početku svake pandemije gripe.

Štoviše, istraživači optimistično napominju kako bi ovakva "LJ&LJ-metoda" korištenja ljaminih nanotijela u kombinaciji s ljudskim antitijelima mogla biti primjenjiva i na druge viruse i bakterije koji su skloni brzim mutacijama radi kojih je izrada cjepiva dosadašnjim metodama bila vrlo teška ili posve nemoguća.

Za kraj, podsjetimo se: iako fuzionirana nanotijela protiv gripe još nisu u praktičnoj primjeni, postoji sasvim učinkovito „klasično“ cjepivo. Glavni udarni val ovogodišnje epidemije očekuje se sredinom prosinca. Tko se nije cijepio, a nalazi se u nekoj od rizičnih skupina (provjerite u okviru uz tekst), još nije kasno da se javi svome liječniku ili najbližoj epidemiološkoj službi.

 

Igor „Doc“ Berecki je pedijatar-intenzivist na Odjelu intenzivnog liječenja djece Klinike za pedijatriju KBC Osijek. Od posla se opušta antistresnim aktivnostima: od pisanja svojevremeno popularnih tekstova i ilustracija u tiskanom izdanju časopisa BUG, crtkanja grafika i dizajna, zbrinjavanja pasa i mačaka, te fejsbučkog blogiranja o craft-pivima, životnim neistinama i medicinskim trivijama, sve do pasioniranog kuhanja posve probavljivih jela i sviranja slabo probavljivog bluesa.