Rövidesen megjelenhet az általános és évtizedekig hatásos influenza elleni oltás?

influenzás beteg

A Pennsylvaniai Egyetem kutatói bejelentették, hogy rövidesen megkezdik egy olyan influenzaellenes oltás embereken való tesztelését, amely az eddigieknél nemcsak sokkal hatásosabb lehet, de egyszerre több influenza vírusváltozat ellen is védhet, és így nem kell évente új influenzaellenes oltást kapnunk, egy oltás hatása akár évtizedekig is megmaradhat. Legalábbis akkor, ha az állatokon végzett kísérletek az embereken is igaznak bizonyulnak.

Magyarországon késő ősztől kora tavaszig találkozhatunk influenzavírus okozta megbetegedéssel, melyet láz, orrfolyás, köhögés, fejfájás, rossz közérzet, az orr és a légutak nyálkahártyájának duzzanata jellemez. A betegség hirtelen indul és magas láz, erős levertség és izomfájdalmak a jellemzői.

Az emberek többségében a panaszok általában 2-3 nap múlva enyhülnek, a láz többnyire megszűnik, de előfordul, hogy 5 napig is eltart, sőt egyes tünetek például a hörghurut és a köhögés hosszabb ideig is fennmaradhatnak, a légutak teljes gyógyulása pedig akár 6-8 hétig is eltarthat. A vírustól és a beteg ember immunrendszerétől függően azonban a fertőzés, illetve szövődményei olyan súlyos betegséget is okozhat, amely a fertőzött ember halálához is vezethet.

Általában a nagyon fiatal (2 évesnél fiatalabb kisgyermek), az idős (65 év feletti), vagy más okból (pl. kemoterápiás kezelés, transzplantáció, stb.) gyenge immunrendszerű emberek a veszélyeztetettebbek, de van olyan vírusváltozat, amely pont az erős immunrendszerű emberekre a legveszélyesebb. Például a hírhedt spanyolnáthának elnevezett H1N1 típusú influenza, az első világháborút követően több mint 20 millió (más becslések szerint 40-50 millió) ember halálát okozta. Itt az áldozatok többsége erős, jó immunrendszerű fiatalabb ember volt, az idősebbeken a tünetek gyengébbek voltak. Ebben az esetben a fertőzés olyan erős immunválaszt1 okozott, amely a fertőzöttek légzés-összeomlásához, majd halálához vezetett. Tehát az influenza fertőzéssel, sőt annak súlyos szövődményeivel szemben semmilyen korosztály nem érezheti magát biztonságban.

Az influenzafertőzés ellen jelenleg a leghatékonyabb védekezés a megelőzés, ami az évente kifejlesztett influenza elleni oltást jelenti, amelyet viszont, ha biztosra akarunk menni, minden évben be kell adatni magunknak.

Ráadásul, a statisztikai adatok azt mutatják, hogy az oltások nem jelentenek 100%-os védelmet. Például 2017-ben az influenza elleni oltás hatékonysága csak 36% volt, a 2014/15-ösé pedig csak 20%. Hozzá kell tenni, hogy ennek ellenére érdemes beoltatni magunkat, mert oltás esetén a betegség általában enyhébb lefolyású.

Lázas beteg
Fotó: dreamstime.com

 

 

A kérdés az egyrészt, hogy:
Mi az oka annak, hogy nem lehet végleges, vagy legalább hosszú távú védelmet kapnunk az influenza ellen?
Másrészt miért működnek ennyire rossz hatásfokkal a kifejlesztett oltások?
Harmadrészt milyen megoldást találtak ezekre a problémákra a Pennsylvaniai Egyetem kutatói?

 

Az első kérdésre a válasz abban rejlik, hogy az influenza genetikai anyaga RNS2.

Az RNS-vírusok3 sokkal gyorsabban mutálódnak (változnak), ami azt jelenti, hogy minden évben új vírus vagy vírusok jelenhetnek meg, ami az immunrendszert is megzavarja. Az immunrendszer, amely egy fertőző ágenst elpusztít, vagy a fertőző ágenst imitáló oltással találkozik, képes megjegyezni annak antigén-szerkezetét, azaz, hogy hogyan is néz ki, és így egy későbbi fertőzés ellen már védettséget tud nyújtani.

Érdekesség, hogy a tanulási folyamat 1-2 hétig tart, ezért van az, hogy a legtöbb betegség teljes gyógyulásához is kb. ennyi idő szükséges, illetve az oltásokat is a várható fertőzés előtt minimum 2 héttel meg kell kapnunk, hogy a védettség kialakuljon. Azonban a mutációk miatt az influenzavírus a következő évben egy új vírusként vagy vírusokként jelenik meg, amelyet az immunrendszer nem képes felismerni, újra meg kell tanulnia védekezni ellene, és ez minden évben megismétlődik.

Az évente kifejlesztett új influenza elleni oltás alacsony hatékonyságának több oka is van.

Egyrészt az oltás kifejlesztésére csak rövid idő áll rendelkezésre, hiszen először meg kell ismerni az új vírust, és általában kb. 9 hónappal később már meg is kell kezdeni az emberek beoltását. Ez az idő túl rövid ahhoz, hogy embereken alaposabban kipróbálják és optimalizálják az oltást. Másrészt ez alatt a 9 hónap alatt a vírus tovább mutálódhat, változhat, így megváltozik az antigén-szerkezete, és a kifejlesztett oltás nem pont az ellen a vírus-variáns ellen fog védeni, ami éppen abban az időben és helyen fertőz.

A leghatékonyabb oltások azok, amelyek a fertőző ágens élő, de legyengített formáját tartalmazzák. Ilyenkor például, genetikai módosítással eltávolítanak, módosítanak a vírusban olyan géneket, amelyek a vírus szaporodásáért felelősek. Így a vírus ugyan képes a sejteket megfertőzni, de mivel nem tud szaporodni, betegséget nem okoz, de nagyon erős immunválaszt vált ki4, vírus ellenes antitestek és memóriasejtek is létrejönnek, amelyek későbbi fertőzés esetén gyorsan aktiválódni képesek. A fő probléma ezzel az oltással, hogy az élő kórokozó miatt éppen a legyengült immunrendszerű embereknek nem szabad adni. Pont azoknak nem, akik a fő célszemélyek influenza oltás esetén. Ezekben az emberekben, ha nagyon ritkán is, de a legyengített kórokozó visszaalakulhat betegséget okozó vírussá. Emiatt inkább elölt kórokozókat, vagy a kórokozókból származó fehérjedarabkákat, úgynevezett alegységvakcinát használnak, mely biztonságosabb ugyan, de hatékonysága sokkal rosszabb, például nem alakul ki sejtes immunválasz, és gyakran több oltás is szükséges lenne az igazi védelemhez.

A harmadik kérdés megválaszolásához, azaz, hogy milyen megoldást találtak ezekre a problémákra a Pennsylvaniai Egyetem kutatói, meg kell ismerni az influenzavírus két fontos fehérjéjét.

Az influenzavírusokat két betű és két szám kombinációjaként szokták jelölni. Pl. H1N1 vagy H3N2. Itt a betűk a vírus két fontos felületi fehérjéjét jelölik, a H a hemagglutinint az N a neuraminidázt, a számok ezek variánsaira utalnak. A hemagglutinin segítségével tapad a vírus a sejtekhez, a neuraminidáz segítségével pedig bejut a sejtekbe. Az influenza elleni alegység-vakcinákba ezt a két fehérjét szokták beletenni. A hatékony immunválasz a hemagglutinin fej része ellen alakul ki. A hemagglutinin egy gomba alakú fehérje, ami a gomba fejével tapad a sejtekhez. Ez viszont a vírusgenerációk között legtöbbször különbözik. A szár viszont jóval állandóbb, valójában ez az influenza gyenge pontja. Az influenza oltások hatására viszont általában a fej ellen termelődik ellenanyag, ami viszont a következő évben már – mutációk miatt – máshogy fog kinézni.

A kutatók az új típusú oltásban azonban nem fehérjét használnak, hanem a hemagglutinin fehérjét kódoló módosított mRNS-t5.

influenza elleni oltás
Fotó: dreamstime.com

 

A sejtekben az mRNS alapján gyártódnak a fehérjék. Ha a hemagglutinint kódoló mRNS bejut a sejtekbe6, akkor a sejt a saját rendszerét felhasználva vírusfehérjéket gyárt belőle. Ha megfelelő sejtbe juttatják be az mRNS-t7, akkor a sejtben képződő fehérjék megjelennek a sejt felszínén és ugyanolyan erős immunválaszt váltanak ki, mint az élő kórokozók8. Az mRNS-ből viszont nem tud kialakulni fertőző vírus, csak egy fehérje, tehát gyenge immunrendszerűeknek is be lehet adni.

Ráadásul a kutatók kimutatták, hogy a kísérleti állatokban a hemagglutinin szára ellen is kialakult az erős immunválasz, amely szemben a fejrésszel nem különbözik a vírusok között. További előnye az mRNS alapú oltásnak, hogy szemben a fehérjével, a szervezetben az RNS veszély-jelet vált ki9, ami szintén szükséges a hatékony immunválaszhoz. A fehérje alapú alegységvakcináknál a veszély-jelet úgynevezett adjuvánsok hozzáadásával szokták elérni.

Amikor az mRNS vakcinával beoltott állatokat – egereket, nyulakat és görényeket is beoltottak – különböző influenza vírusokkal fertőzték, azok nem betegedtek meg, azaz az oltás univerzálisnak bizonyult, legalábbis a tesztelt vírusokkal szemben. Továbbá, az állatok védettek maradtak 30 héttel az oltás után is, tehát úgy tűnik a védettség tartós maradt.

A kutatók az oltás fejlesztése közben még két fontos problémát is megoldottak.

Az egyik, hogy hogyan juttassák be a módosított mRNS-t a sejtekbe, a másik, hogy megakadályozzák az mRNS gyors lebomlását. A szervezet ugyanis tele van RNS-bontó enzimekkel. Ezért a módosított mRNS-eket kis lipid gömbökbe, azaz lipid nanorészecskékbe (LNP = lipid nanoparticles) tették, amelyek megakadályozzák, hogy az RNS-hez a lebontó enzimek hozzáférjenek. Ezek a részecskék fuzionálni tudnak a szintén lipid-típusú sejtmembránnal, elősegítve az mRNS sejtekbe jutását.

A kutatók maguk is meglepődtek az mRNS-LNP10 oltás által kiváltott immunválasz erősségén. Az oltás jól működött egéren, nyúlon és görényen. A következő lépés a majmokon való kipróbálás, ha az is jól működik, akkor megkezdődhetnek a vizsgálatok emberen is. Ha az embereken való vizsgálat is sikeresnek bizonyul, akkor a jövőben talán egy oltással, évtizedekig védelmet kaphatunk a különféle influenza törzsekkel szemben.

Kiegészítések a tudományos háttér iránt érdeklődőknek

1 Úgynevezett citokin-vihar alakult ki, amelyet a túl sok immunsejt egy időben való aktiválódása okoz. Ilyenkor maga az immunrendszer pusztítja el a szervezetet.
2 A baktériumok és a többsejtű élőlények genetikai anyaga DNS, illetve vannak DNS vírusok is.
3 RNS vírus például az AIDS-et okozó HIV, vagy a májat fertőző hepatitis C vírus is
4 Ebben az esetben mind humorális (vírus ellenes antitestek képződnek), mind sejtes (citotoxikus, a fertőzött sejteket elpusztítani képes sejtek, T-sejtek keletkeznek) immunválasz kialakul.
5 mRNS: messenger, vagy hírvivő RNS. Ez alapján szintetizálódnak a fehérjék a citoszólban.
6 Az mRNS-nek a citoszólba kell bejutni, szemben a szintén kutatott DNS-vakcinákkal, amelyeknek a sejtmagba, amelyet sokkal nehezebb megoldani.
7 Pl. specifikus immunsejtekbe: ún. dendritikus sejtekbe
8 A dendritikus sejtek az antigén-bemutató sejtek közé tartoznak, azaz bemutatják a fehérje darabkáit az immunrendszer T-sejtjeinek, így az adott fehérjedarabka ellen immunválaszt indítanak be. Méghozzá ebben az esetben mind a humorális (vírus ellenes antitestek keletkeznek), mind a sejtes immunválaszt aktiválják. Ebben az esetben mind az MHC I-n, mind az MHC II-n történik antigén-bemutatás, tehát mind az immunválaszt beindító, segítő, T helper- mind a fertőzött sejteket elpusztítani képes citotoxikus T-sejtek aktiválódnak.
9 Hozzákötődik a Toll-like receptor 7-hez (TLR7), ami pl. a dendritikus sejtekben van és beindítja az immunrendszer másik ágát, a veleszületett immunrendszert. Ha idegen RNS kerül a dendritikus sejtekbe azt a szervezet veszélyként érzékeli.
10 Az mRNS-LNP oltások másik nagy előnye a gyártás egyszerűsége, gyorsasága. Hagyományosan az oltásokat tyúktojások segítségével állítják elő, ami körülbelül 6 hónapig tart, ráadásul tojás-allergiásoknál allergiás reakciót válthatnak ki. Az LNP-mRNS oltásokat néhány hét alatt elő lehet állítani, és nincs bennük tojásfehérje.

Prof. Dr. Szalai Csaba

 

Irodalom:
Pardi N, és mtsai. Nucleoside-modified mRNA immunization elicits influenza virus hemagglutinin stalk-specific antibodies. Nat Commun. 2018 Aug 22;9(1):3361.
Reichmuth AM, Oberli MA, Jaklenec A, Langer R, Blankschtein D. mRNA vaccine delivery using lipid nanoparticles. Ther Deliv. 2016;7(5):319-34.
Zhang Y, Xu C, Zhang H, Liu GD, Xue C, Cao Y. Targeting Hemagglutinin: Approaches for Broad Protection against the Influenza A Virus. Viruses. 2019 Apr 30;11(5).

 

Fotó:
dreamsime.com

Kérjük, kövessen, kedveljen és ajánljon minket!
Rövidesen megjelenhet az általános és évtizedekig hatásos influenza elleni oltás?

Be szoktad adatni az influenza elleni védőoltást?

Köszönjük, hogy szavaztál!


error

Tetszett a cikk? Kérem ajánlja ismerőseinek is!