Nowe szczepionki na miarę XXI wieku uderzają w czuły punkt mikroorganizmów
Sieć badawcza europejskich programów doktoranckich realizowanych we współpracy z przedsiębiorstwami (ang. European Industrial Doctorates, EID) połączyła w ramach projektu PHA-ST-TRAIN-VAC dwa wiodące na świecie zespoły – z firmy GSK Vaccines S.r.l. i Uniwersytetu Strathclyde. Celem tego działania było zaopatrzenie nowego pokolenia wakcynologów w niezbędne umiejętności i narzędzia do opracowywania nowych szczepionek.
Połączenie projektowania nowych szczepionek z przedsiębiorczością
„Poprzez połączenie opartego na strukturze projektowania antygenów, projektowania adiuwantów i farmaceutycznych postaci użytkowych badania pozwoliły na opracowanie ulepszonych postaci użytkowych szczepionek”, podkreśla Yvonne Perrie, koordynatorka projektu i profesor na Uniwersytecie Strathclyde. Nacisk położono na strategię, która wykorzystuje alternatywne opcje podawania umożliwiające spotęgowanie odpowiedzi odpornościowych w formie dostosowanej do potrzeb pacjenta, jak również do choroby. W ramach projektu PHA-ST-TRAIN-VAC przeszkolono czterech wysoko wykwalifikowanych, przedsiębiorczych naukowców z międzysektorowymi, interdyscyplinarnymi umiejętnościami i wiedzą. Dzięki temu szkoleniu będą mogli wykorzystać nową wiedzę badawczą do tworzenia szczepionek, które ulepszą opiekę zdrowotną w XXI wieku.
Choroby na celowniku
Zespół projektowy skupił się na opracowaniu szczepionek przeciwko chorobom, które wciąż stanowią ogromne zagrożenie dla zdrowia ludzkiego. Oczywistym przykładem takich chorób jest COVID-19. Badacze zajęli się również dwiema bakteriami, które w normalnych warunkach mają w ludzkim organizmie łagodną postać, ale mogą przyjąć patogenny tryb życia – dwoinka zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych grupy serologicznej B (MenB) oraz paciorkowiec grupy B (GBS). Jeden z naukowców na wczesnym etapie kariery, Gustavo Lou Ramirez, pracuje obecnie w Hiszpanii nad stworzeniem szczepionek mRNA przeciw chorobie COVID-19. Inny badacz, Rob Cunliffe, objął stanowisko pracownika naukowego w firmie Mologic Ltd., będącej wiodącym twórcą technologii bocznego przepływu i szybkiej diagnostyki, w której opracowano zestawy do badań pod kątem COVID-19. MenB wchodzi w skład prawidłowej, niepatogennej flory jamy nosowej u nawet 15 % dorosłych, ale jest również najczęstszą przyczyną inwazyjnej choroby meningokokowej (IMD). Badacze działający w ramach projektu PHA-ST-TRAIN-VAC opracowali ulepszoną szczepionkę, która zapewnia szersze pokrycie szczepu MenB. Opracowali oni również system dostarczania oparty na ferrytynie, która samoistnie składa się w kulistą nanoklatkę i prezentuje antygeny MenB w celu zwiększenia immunogenności i siły działania szczepionki przeciwko IMD. W przypadku bakterii GBS jest podobnie – zamieszkują one florę pochwy u 25 % zdrowych kobiet. Ze stanu bezobjawowego mogą one jednak przekształcić się w bakteryjne patogeny wywołujące groźne zakażenia u kobiet w ciąży i noworodków. Jako obiecujący składnik szczepionki przeciwko GBS zespół projektu zidentyfikował białka pilusów. Odgrywają one kluczową rolę w adhezji i przyleganiu patogenów do komórek gospodarza.
Przełomy w zakresie projektowania i podawania szczepionek
„Według mnie nasze kluczowe odkrycia wykazały skuteczność szczepionek opartych na RNA w badaniach przedklinicznych. Od tego czasu szczepionki mRNA weszły do użytku klinicznego – na tej technologii oparte są zarówno szczepionki firm Pfizer/BioNTech, jak i firmy Moderna”, podkreśla Perrie. Wśród potencjalnych wektorów niewirusowych szczególnie obiecujące są nanocząstki lipidowe. Badacze projektu PHA-ST-TRAIN-VAC wykazali, że te systemy dostarczania zwiększają skuteczność szczepionek opartych na RNA, a alternatywę mogą stanowić również inne systemy (w tym nanocząstki polimerowe i emulsje kationowe). „Wykazaliśmy również, że łatwe do pozyskania lipidy kationowe dają porównywalne wyniki z opatentowanymi lipidami ulegającymi jonizacji, które nie są łatwe do pozyskania”, wyjaśnia Perrie. Stwarza to możliwości rozwoju przedklinicznego i szybkiego testowania konstruktów RNA przy użyciu dostępnych na rynku lipidów. Podsumowując sukces projektu, Perrie podkreśla: „Wszyscy nasi naukowcy na wczesnym etapie kariery dokonują nowych, ekscytujących odkryć naukowych dzięki finansowaniu projektu PHA ST TRAIN VAC i doskonałej sieci szkoleń wstępnych, jaką zaoferowało działanie »Maria Skłodowska-Curie«”.
Słowa kluczowe
PHA-ST-TRAIN-VAC, szczepionka, RNA, MenB, GBS, COVID-19, dwoinka zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych grupy serologicznej B, paciorkowiec grupy B
