Doskonalenie szczepionek dzięki manipulacjom genetycznym
Staphylococcus aureus i Streptococcus pyogenes to bakterie, które stanowią duże zagrożenie dla ludzkiego zdrowia. Przy wciąż rosnącej antybiotykooporności, potrzeba opracowania bezpiecznych i skutecznych szczepionek jest większa niż kiedykolwiek wcześniej. Dzisiejsze szczepionki przeciwko paciorkowcowi ropnemu wiążą się z ryzykiem wystąpienia reaktywności krzyżowej przeciwciał indukowanych przez szczepionkę z ludzką tkanką. W efekcie pojawia się gorączka reumatyczna - choroba uwarunkowana immunologicznie, będąca główną przyczyną przewlekłej choroby serca i śmiertelności. Naukowcy skupieni wokół projektu finansowanego ze środków UE "Gram positive surface proteins in immune evasion" (SURFACE) zaproponowali, aby nowym celem szczepionek były antygeny powierzchniowe, eksponowane na komórkach. Prace koncentrowały się wokół polisacharydu z grupy A (GAC), który ulega ekspresji na powierzchni komórki i jest podstawowym składnikiem ściany komórkowej bakterii. Chociaż GAC został już wcześniej zatwierdzony jako składnik uniwersalnej szczepionki przeciwko paciorkowcowi grupy A, to teoretyczne wątpliwości dotyczące reaktywności krzyżowej powstałych przeciwciał z ludzką tkanką zahamowały dalsze prace. Kolejnym krokiem projektu SURFACE było określenie biologicznej funkcji antygenu GAC. W wyniku mutacji genetycznych, naukowcy usunęli u bakterii określony gen, dokonując ekspresji zmodyfikowanych struktur GAC pozbawionych określonego epitopu indukującego reaktywność krzyżową. Bakterie typu knockout zostały przebadane w licznych testach oraz na modelach zwierzęcych, co pokazało, że są one bardziej podatne na klirens immunologiczny. Stwierdzono również, że w porównaniu do bakterii typu dzikiego, zmniejszały śmiertelność i zachorowalność. Na końcowym etapie zespół badawczy SURFACE zbadał potencjał zmodyfikowanego węglowodanu do tego, aby stał się on skutecznym antygenem szczepionkowym. Doświadczenia ze szczepionkami pokazały, że ten zmodyfikowany antygen posiada zdolność do zapewnienia szerokiej ochrony przeciwko wszystkim serotypom bakterii Streptococcus grupy A bez ryzyka wywoływania odpowiedzi autoimmunologicznej. Szczepionka SURFACE została objęta międzynarodową ochroną patentową i wkrótce powinna trafić do badań klinicznych. Zastosowane podejście pokazało, że dogłębne poznanie zagadnień genetycznych i funkcjonalnych antygenów może przyczynić się do bardziej sensownego projektowania szczepionek.
