123RF
Powstaje szczepionka mRNA przeciwko boreliozie
Redaktor: Monika Stelmach
Data: 22.11.2021
Źródło: Paweł Wernicki/PAP, Science Translational Medicine
| Tagi: | szczepionka, mRNA, borelioza, choroby odkleszczowe, Erol Fikrig |
Szczepionka mRNA – działająca na podobnej zasadzie, co szczepionki przeciwko COVID-19 – może zapobiegać boreliozie i innym chorobom przenoszonym przez kleszcze – sugerują obiecujące wyniki badań na zwierzętach, o których informuje „Science Translational Medicine”.
W Stanach Zjednoczonych borelioza jest najczęstszą infekcją przenoszoną ze zwierząt na ludzi. Każdego roku kleszcz jeleni (Ixodes scapularis) zakaża bakterią Borrelia burgdorferi nawet pół miliona ludzi. Borelioza wywołuje objawy podobne do grypy, charakterystyczną wysypkę skórną, może także atakować mózg, nerwy, serce i stawy, czasami prowadząc do trwałego uszkodzenia nerwów i zapalenia stawów. Antybiotyki mogą być skuteczne we wczesnych stadiach, ale coraz większa liczba ludzi (według jednego z szacunków co najmniej 1,6 miliona w 2020 roku) cierpi na przewlekłe konsekwencje zakażenia. Żadna szczepionka dla ludzi nie jest obecnie dostępna, chociaż jedna jest w fazie badań klinicznych.
Prof. Erol Fikrig z Yale School of Medicine pracował przez 10 lat nad nowatorską szczepionką, która atakowałaby nie patogen, ale kleszcza, który go przenosi. Jednak w czerwcu 2019 r. na spotkaniu w Killarney w Irlandii usłyszał, jak immunolog Drew Weissman z University of Pennsylvania opisał mało znaną wówczas technologię: szczepionkę wykorzystującą informacyjne RNA (mRNA). Prof. Fikrig, jak wspomina, od razu wyczuł potencjał nowej technologii.
Wcześniejsze szczepionki wymierzone miały być przeciwko samej B. burgdorferi, jednak Fikrig uważał, że bakterie może powstrzymać szczepionka wycelowana w kleszcza. Ślina kleszcza zawiera czynniki, które pomagają przenosić patogen, ale te białka są trudne do wytworzenia w laboratorium. – Piękno szczepionki mRNA polega na tym, że nie musisz wytwarzać białka, organizm robi to za ciebie – mówi Fikrig, cytowany na stronie science.org.
Dzięki pracy jego zespołu powstała szczepionka zawierająca 19 odrębnych fragmentów mRNA. Każdy z nich koduje białko lub antygen ze śliny kleszcza jeleniego (dla porównania szczepionki mRNA przeciwko COVID-19 dostarczają tylko jeden antygen).
– Szczepionka mRNA na pewno uratowała nas przed COVID. Teraz prof/ Fikrig] używa oszałamiającej technologii z więcej niż jednym antygenem jednocześnie. Myślę, że będzie to bardzo przydatne w przypadku przyszłych szczepionek.– mówi Jorge Benach, mikrobiolog ze Stony Brook University, który współodkrył Borrelia burgdorferi.
– To pierwsza szczepionka przeznaczona dla ludzi przeciwko chorobie zakaźnej, która nie jest ukierunkowana na patogen – wskazał prof. Fikrig.
Na razie szczepionka mRNA podana świnkom morskim zmieniała kolor śladów ukąszeń kleszcza na czerwony i powodowała stan zapalny. Kleszcze źle się odżywiały, odpadały wcześnie i często nie przenosiły bakterii wywołującej boreliozę. Naukowcy mają nadzieję, że pewnego dnia szczepionka będzie działać w ten sam sposób u ludzi. Potencjalnie taki sam mechanizm działania może znaleźć zastosowanie w wielu chorobach odkleszczowych.
U wielu osób ukąszenia kleszczy pozostają niezauważone, co pozwala tym stawonogom na nieprzerwane żerowanie. Nowa szczepionka, z wieloma fragmentami mRNA, które nakazują komórkom gospodarza wytwarzanie ważnych białek w ślinie kleszczy, przygotowała układ odpornościowy świnek morskich do reagowania na ukąszenie kleszcza. W ciągu 18 godzin po przyczepieniu się kleszczy większość ugryzień zamieniła się w czerwone, zaognione i (prawdopodobnie) swędzące rany.
To ważne, ponieważ B. burgdorferi rzadko przenosi się z kleszcza na żywiciela przed upływem 36 godzin (kleszcz pozostaje przyczepiony często 4 dni lub dłużej). Kiedy naukowcy usunęli kleszcze wkrótce po tym, jak w miejscu ugryzienia pojawił się stan zapalny (jak mógłby to zrobić ukąszony człowiek), transmisja B. burgdorferi została zablokowana.
Znaczna część ochrony będzie jednak prawdopodobnie zależeć od tego, czy ludzie zauważą swędzące, czerwone ugryzienie przez kleszcza, i zdołają wcześnie go usunąć. Gdy trzy zakażone kleszcze przyczepiły się do świnek morskich i pozostawały na nich aż do nasycenia, 60 proc. zaszczepionych zwierząt zostało zakażonych (prawie tyle samo, co w grupie kontrolnej). Na razie nie wiadomo, czy zaszczepione osoby zareagują podobnie, jak świnki morskie.
Prof. Erol Fikrig z Yale School of Medicine pracował przez 10 lat nad nowatorską szczepionką, która atakowałaby nie patogen, ale kleszcza, który go przenosi. Jednak w czerwcu 2019 r. na spotkaniu w Killarney w Irlandii usłyszał, jak immunolog Drew Weissman z University of Pennsylvania opisał mało znaną wówczas technologię: szczepionkę wykorzystującą informacyjne RNA (mRNA). Prof. Fikrig, jak wspomina, od razu wyczuł potencjał nowej technologii.
Wcześniejsze szczepionki wymierzone miały być przeciwko samej B. burgdorferi, jednak Fikrig uważał, że bakterie może powstrzymać szczepionka wycelowana w kleszcza. Ślina kleszcza zawiera czynniki, które pomagają przenosić patogen, ale te białka są trudne do wytworzenia w laboratorium. – Piękno szczepionki mRNA polega na tym, że nie musisz wytwarzać białka, organizm robi to za ciebie – mówi Fikrig, cytowany na stronie science.org.
Dzięki pracy jego zespołu powstała szczepionka zawierająca 19 odrębnych fragmentów mRNA. Każdy z nich koduje białko lub antygen ze śliny kleszcza jeleniego (dla porównania szczepionki mRNA przeciwko COVID-19 dostarczają tylko jeden antygen).
– Szczepionka mRNA na pewno uratowała nas przed COVID. Teraz prof/ Fikrig] używa oszałamiającej technologii z więcej niż jednym antygenem jednocześnie. Myślę, że będzie to bardzo przydatne w przypadku przyszłych szczepionek.– mówi Jorge Benach, mikrobiolog ze Stony Brook University, który współodkrył Borrelia burgdorferi.
– To pierwsza szczepionka przeznaczona dla ludzi przeciwko chorobie zakaźnej, która nie jest ukierunkowana na patogen – wskazał prof. Fikrig.
Na razie szczepionka mRNA podana świnkom morskim zmieniała kolor śladów ukąszeń kleszcza na czerwony i powodowała stan zapalny. Kleszcze źle się odżywiały, odpadały wcześnie i często nie przenosiły bakterii wywołującej boreliozę. Naukowcy mają nadzieję, że pewnego dnia szczepionka będzie działać w ten sam sposób u ludzi. Potencjalnie taki sam mechanizm działania może znaleźć zastosowanie w wielu chorobach odkleszczowych.
U wielu osób ukąszenia kleszczy pozostają niezauważone, co pozwala tym stawonogom na nieprzerwane żerowanie. Nowa szczepionka, z wieloma fragmentami mRNA, które nakazują komórkom gospodarza wytwarzanie ważnych białek w ślinie kleszczy, przygotowała układ odpornościowy świnek morskich do reagowania na ukąszenie kleszcza. W ciągu 18 godzin po przyczepieniu się kleszczy większość ugryzień zamieniła się w czerwone, zaognione i (prawdopodobnie) swędzące rany.
To ważne, ponieważ B. burgdorferi rzadko przenosi się z kleszcza na żywiciela przed upływem 36 godzin (kleszcz pozostaje przyczepiony często 4 dni lub dłużej). Kiedy naukowcy usunęli kleszcze wkrótce po tym, jak w miejscu ugryzienia pojawił się stan zapalny (jak mógłby to zrobić ukąszony człowiek), transmisja B. burgdorferi została zablokowana.
Znaczna część ochrony będzie jednak prawdopodobnie zależeć od tego, czy ludzie zauważą swędzące, czerwone ugryzienie przez kleszcza, i zdołają wcześnie go usunąć. Gdy trzy zakażone kleszcze przyczepiły się do świnek morskich i pozostawały na nich aż do nasycenia, 60 proc. zaszczepionych zwierząt zostało zakażonych (prawie tyle samo, co w grupie kontrolnej). Na razie nie wiadomo, czy zaszczepione osoby zareagują podobnie, jak świnki morskie.
