COVID-19: Un nou vaccin în doză unică, dezvoltat de Universitatea Stanford

Cercetătorii de la Universitatea Stanford lucrează la dezvoltarea unui nou vaccin anti-COVID-19, care să se administreze într-o singură doză și să nu necesite un lanț de frig pentru transport.Sursă foto: ShutterstockÎn timp ce unele vaccinuri împotriva noului coronavirus au primit deja autorizație de urgență și sunt administrate populațiilor din diverse zone ale lumii, conform etapelor vaccinării din fiecare țară, oamenii de știință de pretutindeni lucrează în continuare la dezvoltarea altor vaccinuri.Înainte de pandemia de COVID-19, laboratorul biochimistului Peter S. Kim de la Universitatea Stanford s-a concentrat pe dezvoltarea unor vaccinuri împotriva HIV, Ebola și gripă pandemică.Odată cu apariția actualei pandemii, însă, echipa de cercetare și-a îndreptat atenția asupra unui vaccin împotriva SARS-CoV-2. Deși coronavirusul se afla în afara ariei specifice de expertiză a laboratorului, cercetătorii de la Stanford împreună cu colaboratorii lor au reușit să construiască și să testeze un candidat promițător la vaccin.Vaccinul de la Stanford ar putea fi eficient într-o singură dozăScopul echipei de cercetare de la Stanford a fost să dezvolte un vaccin care să se administreze într-o singură doză și care să nu necesite un lanț de frig pentru depozitare și transport. Oamenii de știință afirmă că, dacă reușesc acest lucru, crearea vaccinului ar trebui să nu fie nici prea scumpă – populația țintă fiind țările cu venituri mici și medii.Vaccinul lor, discutat într-o lucrare publicată pe 5 ianuarie în jurnalul științific ACS Central Science, conține nanoparticule împânzite cu aceleași proteine care cuprind vârfurile distinctive ale suprafeței coronavirusului (proteina Spike).Aceste vârfuri facilitează infecția prin fuzionarea cu o celulă gazdă și crearea unui pasaj pentru ca genomul viral să intre și să deturneze mecanismul celulei, pentru a produce mai multe virusuri. Vârfurile pot fi folosite și ca antigene, ceea ce înseamnă că prezența lor în organism este ceea ce poate declanșa un răspuns imun.Vaccinurile cu acid nucleic, cum sunt cele de la Pfizer-BioNTech și Moderna, sunt mai rapid de produs decât vaccinurile cu nanoparticule, cum este cel dezvoltat la Stanford, dar fabricarea lor costă mult și necesită administrarea în doze multiple. Testele¹ inițiale pe șoareci sugerează că vaccinul cu nanoparticule de la Stanford ar putea produce imunitate în fața COVID-19 după o singură doză.Cercetătorii speră, de asemenea, că vaccinul ar putea fi păstrat la temperatura camerei și fac teste pentru a afla dacă acesta ar putea fi transportat și depozitat sub formă de pulbere liofilizată. În comparație, restul vaccinurilor aprobate trebuie să fie stocate la temperaturi scăzute, variind de la aproximativ 8 până la -70 de grade Celsius.Cercetările pentru noul vaccin sunt încă în stadiile preliminareSavanții de la Stanford subliniază că se află într-un stadiu incipient cu cercetările pentru noul vaccin, dar că au un punct de plecare solid pentru ceea ce ar putea fi un regim de vaccinare cu doză unică, care nu se bazează pe utilizarea unui virus pentru a genera anticorpi de protecție după vaccinare. Echipa de cercetare continuă să-și îmbunătățească și să-și regleze candidatul la vaccin, cu intenția de a-l apropia de stadiul studiilor clinice inițiale efectuate pe oameni.Proteina Spike a SARS-CoV-2 este destul de mare, astfel încât oamenii de știință formulează deseori versiuni prescurtate care sunt mai ușor de realizat și de utilizat. După ce au examinat îndeaproape vârful, cercetătorii de la Stanford au ales să elimine o secțiune din partea de jos a acestuia.Pentru a-și completa vaccinul, au combinat acest vârf scurtat cu nanoparticule de feritină – o proteină care conține fier -, testată anterior la oameni. Înainte de pandemie, echipa lucrase cu aceste nanoparticule pentru a dezvolta un vaccin împotriva Ebola.Împreună cu oamenii de știință de la laboratorul SLAC National Accelerator, cercetătorii au folosit microscopie crio-electronică pentru a obține o imagine 3-D a nanoparticulelor de feritină cu vârf, pentru a confirma că au structura adecvată.Pentru testele efectuate pe șoareci, cercetătorii au comparat nanoparticulele lor cu vârf scurtat cu alte patru variante potențial utile: nanoparticule cu vârfuri complete, vârfuri complete sau vârfuri parțiale fără nanoparticule și un vaccin care conține doar secțiunea vârfului care se leagă de celule în timpul infecției.Testarea eficacității acestor vaccinuri împotriva virusului real SARS-CoV-2 ar fi impus ca munca să fie făcută într-un laborator cu nivel de biosecuritate 3, astfel încât cercetătorii au folosit în schimb un pseudo-coronavirus mai sigur care a fost modificat pentru a transporta vârfurile SARS-CoV-2.Oamenii de știință au stabilit eficacitatea potențială a fiecărui vaccin prin monitorizarea nivelurilor de anticorpi neutralizanți. Anticorpii sunt proteine din sânge produse ca răspuns la antigeni; anticorpii neutralizanți reprezintă subsetul specific de anticorpi care acționează de fapt pentru a împiedica virusul să invadeze o celulă gazdă.După o singură doză, cei doi candidați la vaccinul cu nanoparticule au dus la neutralizarea nivelurilor de anticorpi cel puțin de două ori mai mari decât cele observate la persoanele care au avut COVID-19, iar vaccinul cu nanoparticule cu vârf scurtat a produs un răspuns de neutralizare semnificativ mai mare decât vârful de legare sau vaccinurile cu vârf complet (non-nanoparticule). După o a doua doză, șoarecii care au primit vaccinul cu nanoparticule scurtate au prezentat cele mai ridicate niveluri de anticorpi neutralizanți.Analizând acest proiect, oamenii de știință estimează că timpul de la începuturile cercetării și până la primele studii pe șoarece a fost de aproximativ patru săptămâni.Vaccinul ar putea fi modificat pentru a fi eficient și în cazul altor coronavirusuriDeși noul vaccin dezvoltat la Stanford este destinat în special populațiilor care pot avea dificultăți în accesarea altor vaccinuri împotriva SARS-CoV-2, este posibil (având în vedere progresul rapid al altor candidate la vaccin și al faptului că numărul de oameni vaccinați crește de la o zi la alta) ca acesta să nici nu mai fie necesar pentru a aborda pandemia actuală.În acest caz, savanții sunt pregătiți să se adapteze și să urmărească realizarea unui vaccin universal împotriva coronavirusului, adică unul care să fie util pentru imunizarea împotriva SARS-CoV-1, MERS, SARS-CoV-2 și a altor viitoare eventuale coronavirusuri.Cercetătorii concluzionează că vaccinurile reprezintă unele dintre cele mai profunde realizări ale cercetării biomedicale și sunt o modalitate incredibil de rentabilă de a proteja oamenii împotriva bolilor și de a salva vieți.