חוקרים מאוניברסיטת אורגון לבריאות ומדע בדקו בהצלחה חיסון פוטנציאלי לשפעת אוניברסלי, תוך שימוש בנגיף השפעת משנת 1918 כדי ליצור תגובה חיסונית מתמשכת בפרימטים נגד נגיף H5N1 המתפתח, מה שסלל את הדרך לחיסון נגד שפעת זריקה אחת.
מחקר בהובלת OHSU מפתח פלטפורמת חיסונים חדשנית המתמקדת בפנים הנגיפים; מדענים מאשרים את התיאוריה עם וירוס השפעת משנת 1918
ממצאים חדשים ממחקר שנערך על ידי Oregon Health & Science University מציגים שיטה מלאת תקווה ליצירת חיסון אוניברסלי לשפעת. חיסון "אחד וכלל" זה יכול לספק הגנה לכל החיים מפני חיסון שמשתנה ללא הרף נגיף.
המחקר, שפורסם בכתב העת תקשורת טבעבדק פלטפורמת חיסונים שפותחה על ידי OHSU נגד הנגיף שנחשב בסבירות הגבוהה ביותר לעורר את המגיפה הבאה.
חוקרים דיווחו שהחיסון יצר תגובה חיסונית חזקה בפרימטים לא אנושיים שנחשפו לנגיף שפעת העופות H5N1. אבל החיסון לא היה מבוסס על נגיף H5N1 העכשווי; במקום זאת, הפרימטים חוסנו נגד נגיף השפעת של 1918 שהרג מיליוני אנשים ברחבי העולם.
"זה מרגש כי ברוב המקרים, סוג זה של מחקר מדעי בסיסי מקדם את המדע בהדרגה רבה; בעוד 20 שנה, זה עשוי להפוך למשהו", אמר הסופר הבכיר ג'ונה סשה, Ph.D., פרופסור וראש החטיבה לפתוביולוגיה במרכז הלאומי לחקר הפרימטים של OHSU באורגון. "זה באמת יכול להפוך לחיסון תוך חמש שנים או פחות."
חוקרים דיווחו כי שישה מתוך 11 פרימטים לא אנושיים שחוסנו נגד הנגיף שהסתובב לפני מאה שנה – שפעת 1918 – שרדו חשיפה לאחד הנגיפים הקטלניים ביותר בעולם כיום, H5N1. לעומת זאת, קבוצת ביקורת של שישה פרימטים לא מחוסנים שנחשפו לנגיף H5N1 נכנעה למחלה.
סשה אמר שהוא מאמין שהפלטפורמה "בהחלט" יכולה להיות שימושית נגד וירוסים אחרים, כולל SARS-CoV-2.
"זו גישה מעשית מאוד", אמר. "עבור וירוסים בעלי פוטנציאל מגיפה, זה קריטי שיהיה משהו כזה. יצאנו לבדוק שפעת, אבל אנחנו לא יודעים מה הולך לבוא בהמשך".
מחבר שותף בכיר מאוניברסיטת פיטסבורג הסכים.
"אם וירוס קטלני כמו H5N1 ידביק אדם ויצית מגיפה, עלינו לאמת ולפרוס חיסון חדש במהירות", אמר הסופר המתכתב דאגלס ריד, Ph.D., פרופסור חבר לאימונולוגיה באוניברסיטת פיטסבורג המרכז לחקר חיסונים.
מציאת מטרה נייחת
גישה זו רותמת פלטפורמת חיסונים שפותחה בעבר על ידי מדענים ב-OHSU כדי להילחם ב-HIV ושחפת, ולמעשה כבר נמצאת בשימוש בניסוי קליני נגד HIV.
השיטה כוללת החדרת חתיכות קטנות של פתוגני מטרה לנגיף ההרפס הנפוץ ציטומגלווירוס, או CMV, אשר מדביק את רוב האנשים במהלך חייהם ובדרך כלל מייצר תסמינים קלים או ללא תסמינים. הנגיף פועל כווקטור שתוכנן במיוחד כדי לעורר תגובה חיסונית מתאי ה-T של הגוף עצמו.
גישה זו שונה מחיסונים נפוצים – כולל חיסוני השפעת הקיימים – אשר נועדו לגרום לתגובת נוגדנים המכוונת לאבולוציה העדכנית ביותר של הנגיף, המובחנת בסידור החלבונים המכסים את פני השטח החיצוניים.
ג'ונה סשה, Ph.D., מחבר שותף בכיר של מחקר שפורסם בכתב העת תקשורת טבע, אומר שהמחקר עשוי להוביל לחיסון אוניברסלי לשפעת בתוך חמש שנים. קרדיט: OHSU/כריסטין טורס היקס
"הבעיה עם שפעת היא שזה לא רק וירוס אחד", אמר סשה. "כמו נגיף ה-SARS-CoV-2, הוא תמיד מתפתח בגרסה הבאה ותמיד נשאר לנו לרדוף אחרי היכן היה הנגיף, לא היכן שהוא הולך להיות."
חלבוני הספייק על פני השטח החיצוניים של הנגיף מתפתחים כדי לחמוק מנוגדנים. במקרה של שפעת, החיסונים מתעדכנים באופן קבוע תוך שימוש באומדן הטוב ביותר של האבולוציה הבאה של הנגיף. לפעמים זה מדויק, לפעמים פחות.
לעומת זאת, סוג מסוים של תא T בריאות, הידוע כתא T זיכרון אפקטור, מכוון לחלבונים המבניים הפנימיים של הנגיף, במקום למעטפת החיצונית שלו המשתנת ללא הרף. המבנה הפנימי הזה לא משתנה הרבה עם הזמן – מציג יעד נייח לתאי T לחפש ולהרוס כל תאים שנדבקו בנגיף שפעת ישן או חדש שהתפתח.
הצלחה עם תבנית בת מאה
כדי לבדוק את תיאוריית תאי ה-T שלהם, חוקרים תכננו חיסון מבוסס CMV תוך שימוש בנגיף השפעת משנת 1918 כתבנית. בעבודה במעבדה מאובטחת מאוד לבטיחות ביולוגית ברמה 3 באוניברסיטת פיטסבורג, הם חשפו את הפרימטים הלא-אנושיים המחוסנים לארוסולים של חלקיקים קטנים המכילים את נגיף שפעת העופות H5N1 – נגיף חמור במיוחד שמסתובב כעת בין פרות חולבות בארצות הברית.
למרבה הפלא, שישה מתוך 11 הפרימטים המחוסנים שרדו את החשיפה, למרות תקופת התפתחות הנגיף בת המאה.
"זה עבד כי החלבון הפנימי של הנגיף נשמר כל כך טוב", אמר סשה. "עד כדי כך, שאפילו אחרי כמעט 100 שנות אבולוציה, הנגיף לא יכול לשנות את החלקים החשובים ביותר של עצמו."
המחקר מעלה את הפוטנציאל לפיתוח חיסון מגן נגד H5N1 באנשים.
"שאיפה של וירוס שפעת H5N1 בארוסולי גורמת למפל של אירועים שיכולים לעורר אי ספיקת נשימה", אמר מחבר בכיר שותף סיימון באראט-בויס, Ph.D., פרופסור למחלות זיהומיות, מיקרוביולוגיה ואימונולוגיה בפיט. "החסינות שהושרה על ידי החיסון הייתה מספיקה כדי להגביל את הזיהום בנגיף ואת הנזק לריאות, להגן על הקופים מהזיהום החמור מאוד הזה".
על ידי סינתזה של תבניות וירוסים עדכניות יותר, המחקר החדש מציע שחיסוני CMV עשויים ליצור תגובה חיסונית יעילה וארוכת טווח כנגד חבילה רחבה של גרסאות חדשות.
"אני חושב שזה אומר שתוך חמש עד 10 שנים, חיסון חד-פעמי נגד שפעת הוא ריאלי", אמר סשה.
אותה פלטפורמת CMV שפותחה על ידי חוקרי OHSU התקדמה לניסוי קליני כדי להגן מפני HIV, ופרסום אחרון של אותם מדענים מצביע על כך שהיא עשויה אפילו להיות שימושית במיקוד לתאי סרטן ספציפיים. הניסוי הקליני ב-HIV מובל על ידי Vir Biotechnology, שהעניקה רישיון לפלטפורמת החיסונים מ-OHSU.
סשה רואה בפיתוח את הפיתוח האחרון בהתקדמות המהירה של המחקר הרפואי לטיפול או מניעת מחלות.
"זהו שינוי ים עצום במהלך חיינו", אמר סשה. "אין ספק שאנחנו על סף הדור הבא של איך אנחנו מטפלים במחלות זיהומיות."
בנוסף ל-OHSU, מוסדות המחקר המעורבים במחקר כללו את המרכז הלאומי לחקר הפרימטים של Tulane, אוניברסיטת פיטסבורג, אוניברסיטת וושינגטוןוהמרכז הלאומי לחקר הפרימטים של וושינגטון ב-UW.
גילויים: לסגל OHSU ול-OHSU המעורבים במחקר זה, כולל ג'ונה סשה, Ph.D., יש עניין פיננסי משמעותי בחברת VIR Biotechnology Inc., חברה שעשוי להיות לה עניין מסחרי בתוצאות המחקר והטכנולוגיה הזו.
המחקר נתמך על ידי מענקי האתגרים הגדולים של קרן ביל ומלינדה גייטס OPP1213553 והמכון הלאומי לאלרגיה ומחלות זיהומיות של המכונים הלאומיים לבריאות פרס R01AI40888; עם תמיכה ממשרד המנהל של המכונים הלאומיים לבריאות פרס P51OD011092 למרכז המחקר הלאומי לפרימטים של אורגון ב-OHSU. הממצאים והמסקנות הכלולים בתוכן הם אלה של המחברים ואינם משקפים בהכרח עמדות או מדיניות של קרן ביל ומלינדה גייטס או המכון הלאומי לבריאות.
