Eksperymentalna szczepionka przeciwko ptasiej grypie skuteczna w modelach zwierzęcych

Eksperymentalna szczepionka opracowywana na Uniwersytecie w Buffalo wykazała pełną skuteczność w ochronie myszy przed groźnym wariantem wirusa ptasiej grypy. Wyniki badań opublikowano 17 kwietnia w czasopiśmie Cell Biomaterials i dotyczą szczepu H5N1 oznaczonego jako 2.3.4.4b, odpowiedzialnego za masowe zachorowania wśród dzikich ptaków, drobiu, bydła mlecznego, kotów domowych, lwów morskich i innych ssaków.

Innowacyjna platforma szczepionkowa

Badacze z Buffalo opracowali metodę pozwalającą na precyzyjne dozowanie dwóch kluczowych białek wirusa grypy: hemaglutyniny (H5) i neuraminidazy (N1), co stymuluje układ odpornościowy do skutecznej walki z infekcją. Nowatorska platforma szczepionkowa, wykorzystująca nanocząstki złożone z kobaltu i porfiryny (CoPoP), może stanowić przełom względem istniejących szczepionek, które w większości koncentrują się jedynie na hemaglutyninie H5.

„Oczywiście przed nami jeszcze wiele pracy, ale dotychczasowe wyniki są bardzo obiecujące” – komentuje główny autor badania, dr Jonathan Lovell z Katedry Inżynierii Biomedycznej Uniwersytetu w Buffalo.

Wyniki testów: pełna ochrona przed chorobą

Zespół testował platformę szczepionkową na myszach, stosując trzy warianty dawek: zawierające tylko H5, tylko N1 oraz kombinację H5 i N1. Oto rezultaty:

• H5 samodzielnie zapewnił pełną ochronę – brak objawów choroby, utraty masy ciała i obecności wirusa w płucach.
• N1 samodzielnie dał częściową ochronę (około 70%), przy czym część zwierząt wykazywała objawy i obecność wirusa.
• Kombinacja H5 i N1 również zapewniła pełną ochronę, lecz nie przewyższała skutecznością H5 w monoterapii.

Oznacza to, że H5 odgrywa kluczową rolę w budowaniu odporności na ptasią grypę. Działa jak „klucz” umożliwiający wirusowi wejście do komórek gospodarza. Z kolei neuraminidaza N1, będąca enzymem, pomaga wirusowi rozprzestrzeniać się w organizmie – działając jak „nożyczki” odcinające reszty komórkowe.

„Choć przeciwciała przeciwko N1 nie są neutralizujące, są nadal bardzo istotne – ograniczają replikację wirusa i łagodzą przebieg choroby” – dodaje Lovell.

Platforma testowana wcześniej w badaniach COVID-19

Platforma CoPoP została już wcześniej przetestowana w fazach 2 i 3 badań klinicznych w Korei Południowej i na Filipinach jako potencjalna szczepionka przeciwko COVID-19. Badania te realizowano we współpracy z firmą EuBiologics i spin-offem POP Biotechnologies, współzałożonym przez Lovella.

W omawianym badaniu naukowcy dodali do białek H5 i N1 tzw. „his-tag” (łańcuch aminokwasów przyciągających jony metali), co umożliwia szybkie i silne wiązanie się z nanocząstkami CoPoP. Proces ten, przypominający „przyciąganie magnesu do metalowej powierzchni”, zwiększa efektywność i szybkość produkcji szczepionek.

Adiuwanty i produkcja bez wykorzystania jaj

Aby zwiększyć immunogenność szczepionki, dodano dwa adiuwanty: QS-21 oraz syntetyczny monofosforylowany lipid A (MPLA), które wprowadzono do fosfolipidowej warstwy nanocząstek.

Szczepionka ma postać rekombinowanego białka, a więc nie zawiera żywego ani martwego wirusa. W przeciwieństwie do wielu zatwierdzonych szczepionek przeciwko grypie, jej produkcja nie wymaga użycia jaj kurzych, co znacząco upraszcza i przyspiesza proces wytwarzania.

„Dzięki temu nasza szczepionka może być szybszą i bardziej wydajną metodą ochrony ludzi i zwierząt przed niebezpiecznymi szczepami ptasiej grypy” – podkreśla Lovell.

Dalsze kroki badawcze

W przyszłości planowane są kolejne testy, w tym badania nad różnymi dawkami, schematami szczepień i warunkami przechowywania. W badaniach uczestniczyli także naukowcy z Jacobs School of Medicine and Biomedical Sciences (UB), National Microbiology Laboratory (Kanada), St. Jude Children’s Research Hospital, POP Biotechnologies, National Center for Foreign Animal Disease (Kanada) oraz University of Manitoba.

Źródło: Cell Biomaterials, University at Buffalo