Biohemičari sa Univerziteta Stanford u Kaliforniji stvorili su prototip vakcine covid 19 na bazi nanočestica za koju veruju da bi bila ne samo jeftina, sigurna i efikasna, već i stabilna na sobnoj temperaturi. Pretklinička studija pokazuje da bi pojedinačna doza buduće vakcine zasnovane na nanočesticama mogla da pruži snažan imunitet, mogle bi lakše da se čuvaju i transportuju od trenutno dostupnih vakcina.
Mnogo izazova za siromašne zemlje
Stavljanje pandemije covid 19 pod kontrolu zavisiće ne samo od sigurnih i efikasnih vakcina, već i od primene milijardi relativno jeftinih doza. Iako su vakcine zasnovane na mRNA, poput onih koje su razvili Pfizer/BionTech i Moderna, visoko efikasne i brzo se razvijaju, te vakcine su skupe i moraju da se čuvaju na vrlo niskim temperaturama. Pfizer i Moderna takođe preporučuju da se njihove vakcine ubrizgavaju u dve doze, u razmaku od nekoliko nedelja, kako bi se povećala njihova efikasnost. Svi ovi faktori predstavljaju izazove za zemlje sa niskim i srednjim dohotkom. Zbog toga naučnici širom sveta pokušavaju da nađu dugoročnjije i efikasnije rešenje.
Vakcina u obliku smrznutog osušenog praha
Naučnici sa Univerziteta Stanford čak se nadaju da bi njihova vakcina mogla biti proizvedena i uskladištena u obliku smrznutog osušenog praha. Nedavno su objavili rezultate pretkliničke studije vakcine protiv nanočestica u časopisu ACS Central Science.
– Naš cilj je da napravimo jednokratnu vakcinu za koju nije potreban hladni lanac za skladištenje ili transport. A ciljna populacija za našu vakcinu su zemlje sa niskim i srednjim prihodima – kaže dr Peter S. Kim, profesor biohemije na Stanfordu.
Proteini koji sadrže gvožđe
Kandidat Univerziteta Stanford za covid 19 vakcinu zasnovan je na nanočesticama proteina koji sadrži gvožđe, nazvan feritin. Svaka nanočestica feritina posejana je sa nekoliko proteina klasova koje virus koristi za prodiranje u ćelije domaćina. Pre pandemije, laboratorija dr Kim razvijala je vakcinu zasnovanu na feritinu protiv virusa ebole. Prethodna istraživanja ukazuju da vakcinacija laboratorijskih životinja sa nanočesticama dodatih virusnih proteina, koje efektivno oponašaju cele viruse, izaziva jači imuni odgovor od ubrizgavanja izolovanih virusnih proteina. Kada je pandemija počela, biohemičari su brzo prilagodili ovaj pristup ciljanju na SARS-CoV-2, virus koji uzrokuje covid 19. Prvo su formulisali skraćenu verziju spike virusa koju je lakše sintetizovati i koristiti. Oni su ove skraćene šiljke povezali sa nanočesticama feritina, a zatim su pomoću elektronske mikroskopije potvrdili da imaju ispravnu strukturu.
Vakcine sa nanočesticama izazivaju stvaranje neutrališućih antitela
Laboratorijska testiranja na miševima pokazala su da jedna doza bilo koje vakcine sa nanočesticama izaziva imuni sistem životinja da proizvede „neutrališuća“ antitela. To je najefikasnija vrsta antitela jer blokiraju virus da uđe u ćelije domaćina. Posle jedne doze, nivoi ovih antitela bili su otprilike dvostruko veći od prosečnih nivoa pronađenih u krvi pacijenata koji su se nedavno oporavili od covid 19. Međutim, ista doza ostalih vakcina izazvala je malo ili nimalo neutrališućih antitela kod miševa. Sve vakcine su izazvale neutrališuća antitela nakon druge doze, ali su nanočestice sa skraćenim klasovima imale bolji učinak od svih ostalih vakcina, bilo nakon jedne ili dve doze.
Sledeći korak – kliničko ispitivanje na ljudima
Istraživači naglašavaju da je razvoj njihova covid 19 vakcina zasnovane na nanočesticama još uvek u toku. Razvoj je u ranoj fazi, kako ističu, ima još „puno posla za obaviti“. Misle da je to solidna polazna osnova za ono što bi mogao biti režim vakcine sa jednom dozom, koji se ne oslanja na upotrebu virusa za stvaranje zaštitnih antitela nakon vakcinacije. Naučnici se trenutno bave preciznim detaljima kako bi njihov kandidat za covid 19 vakcinu započeo klinička ispitivanja na ljudima. Ključno je što su pokazali da je u hitnim slučajevima moguće izuzetno brzo razviti vakcinu na bazi nanočestica protiv novog patogena.
– Obično je potrebna decenija da se napravi vakcina. Ako uopšte uspete u tome. Ovo je bez presedana. Svi su imali puno vremena i energije da se posvete istom naučnom problemu. To je vrlo jedinstven scenario. Zapravo, ne očekujem da ću to ikada više sresti u svojoj karijeri – izjavila je dr Abigail Powell, vođa istraživačkog tima.
Univerzalna vakcina protiv korona virusa
Istraživači prepoznaju da njihova vakcina protiv COVID-19 možda neće biti potrebna sada kada je odobreno nekoliko drugih efikasnih vakcina ili su blizu završetka kliničkih ispitivanja. Ako je tako, kažu da će im sledeći izazov biti razvoj „univerzalne“ vakcine protiv korona virusa, zasnovane na nanočesticama koje prikazuju proteine iz nekoliko smrtonosnih korona virusa. Ovi virusi bi uključili SARS-CoV-1, koji uzrokuje SARS, MERS, SARS-CoV-2, a možda i drugi korona virusi sa potencijalom da izazovu sledeću pandemiju.
