האם אדם זה יכול לנצח את השפעת באמצעות חיסון אוניברסלי יחיד?

2023 מְחַבֵּר: Peter Bradberry | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-05-21 22:33

וולטר פירס מצא קטע חלבוני על נגיף השפעת שעלול להוביל לחיסון נגד שפעת אוניברסלי, שיסיים זריקות עונתיות ויספק הגנה על מגיפה.

סרטו המפורסם של אינגמר ברגמן משנת 1957 החותם השביעי מתרחש במהלך המאה ה -14, כאשר אירופה נמצאת בעיצומה של מגיפה גדולה של המגיפה הבועית - המוות השחור - שהרג בסופו של דבר כמחצית האוכלוסייה. אביר שוודי, אנטוניוס בלוק, חוזר ממסעי הצלב ומוצא שהמוות מחכה לו. הוא קורא תיגר על המוות, שנראה מאוחר יותר כשהוא מחופש לכומר, למאבק בשחמט, בתקווה להדוף את מותו על ידי המציא את מה שהוא מקווה שהוא הצעד הבא המנצח.

בשלושת העשורים האחרונים חוקרים ועובדי בריאות מנהלים מאבק דומה נגד אחד הנגיפים הערמומיים ביותר שגורמים לאנושות וחלק גדול מעולם החי: נגיף השפעת האימתנית. הפתוגן הזה אפילו חכם יותר מהמוות; היא משנה ללא הרף את מראה משכני השחמט שלה - החלבונים על המעיל שלה, כך שמערכות אי-מוניות אינן מזהות את התחפושת החדשה.

מדי שנה מנסים ארגון הבריאות העולמי ומוסדות אחרים לחזות את השינוי הבא במעיל הנגיף. ברגע ש- WHO מחליט על השינויים הסבירים ביותר, ליצרני התרופות יש רק כמה חודשים לפתח חיסונים. "לכל התשתית הנדרשת להכנת חיסונים עונתיים חסרונות עצומים", מעיר וולטר פירס, ביולוג מולקולרי מאוניברסיטת גנט בבלגיה. "זה איטי - לפעמים אנחנו מתגעגעים למתח שהולך ושולט - ואם אמורה להגיע מגיפה, אנחנו לא נהיה מוכנים." מטרתו של פייר: חיסון אוניברסלי שכמו כמה חיסונים בילדות, יעניק חסינות לכל החיים.

מדענים חלמו במשך עשרות שנים על גישה חד-פעמית להפסקת שפעת A שפעת במיוחד, הסוג החמור ביותר. אך המשימה מרתיעה. המעיל המשתנה למראה של נגיף השפעת משובץ בעיקר בשני חלבונים: המגלוטינין, המאפשר לנגיף להיצמד לתא ולהיכנס אליו; ונוירמינידאז, אשר מגביר את יכולתו של הנגיף לעבור לתאים אחרים. (חלבונים אלה משמשים בסיס למינוח שפעת; למשל, נגיף H5N1 מתייחס למחלקות ספציפיות של המוגלוטינין ונוירמינידאז, אשר בדוגמה זו תואמות תת-סוג של שפעת העופות.) הגנים האחראים על חלבונים אלה עוברים מוטציות נקודתיות תכופות, וכתוצאה מכך ב"היסחפות "גנטית; יתר על כן, הגנים מזן בעלי חיים ואנוש שונים עשויים גם הם להתחלף, וכתוצאה מכך "תזוזה" גנטית. שניהם נסחפים ומשמרים הופכים את החלבונים לבלתי ניתנים לזיהוי בנוגדנים הקיימים אצל אנשים שחוסנו בעבר כנגיף השפעת, המסתובב כיום כיותר מ -90 זנים.

בשונה מאביר הבלוק האומלל, פירס בן 77 מאמין כי מצא את עקב אכילס של יריבו: למרות שהנגיף טוב בהסוואת כפותיו, על המעיל שלו אחד שהוא לא יכול להחליף. החייל הזה, החלק החיצוני של חלבון שנקרא M2, צריך להיות היעד לחיסון, הוא אומר.

פירס הגיע למסקנה זו לאחר חמישה עשורים של עבודה בביולוגיה מולקולרית, ובמיוחד בפענוח גנומים. בשנת 1972 הוא וצוותו היו הראשונים שפרסמו את רצף הנוקליאוטידים של גן שלם. גן זה מקודד לחלבון המעיל של נגיף שמדביק חיידקים, או בקטריופאג. ארבע שנים מאוחר יותר הם פרסמו את הגנום השלם של החיידק - כל ארבעת הגנים שלו. "זה היה הגנום השלם הראשון שרצף", נזכר פירס. בגלל החשיבות הרפואית שלו, הוא החליט בערך באותה תקופה להתמקד בנגיף השפעת.

בשנת 1980 Fiers ריצף לראשונה את הגן להמגלוטינין שמקורו בזן שפעת האנושי H3N2 שהסתובב בשנת 1965. לאחר מכן הוא השווה את גן ההמגלוטינין של זן זה לבין גן המגלוטינין דומה הנגזר מהזן שהחל את המגיפה של הונג קונג בשנת 1968. הניתוח שלו הוכיח כי מוטציות נקודתיות מהוות היסחפות גנטית.

לא פחות חשוב, מחקריו הובילו אותו לראות כיצד הנגיף יכול לקפוץ מינים באמצעות תזוזות גנטיות. באותה תקופה מדענים ידעו כי נוגדנים מאנשים שנדבקו בנגיף המגיפה בשנת 1968 הגיבו גם עם זן שפעת המבודד בשנת 1963 מברווזים מוכי שפעת. פיירס חקר את רצף הנוקליאוטידים של גן ההמגלוטינין של נגיף הברווז הזה ומצא שהוא אכן קשור קשר הדוק מאוד לזן שהחל את התפרצות הונג קונג ב -1968. כיום מומחים למחלות זיהומיות מכירים בכך שנגיף שפעת העופות יכול להשתנות גנטית מספיק כדי לעורר מגיפה אנושית.

אם קפיצה כזו תתרחש, הנגיף "לא היה מונע מחסינות קיימת באוכלוסיית האדם", מסביר פירס. "זה יתפשט במהירות ברחבי העולם כי כשהוא הגיע לכאן זה היה נראה כמו וירוס אחר לגמרי. לכן, אתה זקוק לחיסון שאינו מבוטל על ידי סחף או משמרת. ".

באופן ספציפי יותר, הוא נזקק לחיסון המבוסס על חלק מנגיף השפעת שאינו משתנה. פיירס מצא את זה בחלבון המעיל הנגיפי M2, שיוצר נקבוביות במעיל. באופן ספציפי, הוא הבחין כי קטע של חלבון זה, הנקרא M2e, נשאר יציב גם כאשר חלבוני השטח הנגיפיים האחרים עברו מוטציה. חלבון M2, לעומת זאת, מופיע רק בכמויות קטנות על הנגיף, שהוא נמוך מכדי להגביר תגובה חיסונית טובה.

הפתרון הברור היה להגביר את מספר קטעי ה- M2e. אבל איך? פיירס פנה לנגיף הפטיטיס B שתוקף את הכבד. לפתוגן זה יש ליבת חלבון פנימית הנקראת HBc, ומשהו מסקרן קורה כאשר הגן ל- HBc מוחדר לחיידק Escherichia coli. החיידק מתחיל לייצר חלבוני HBc ומרכיב אותם לייצור חלקיקים דמויי וירוס. Fiers מצא כי על ידי קישור גנים M2e לגנים HBc, החיידקים ייצרו חלקיקים דמויי וירוסים המשובצים M2e.

בבדיקות עם עכברים, ומאוחר יותר, חמוסים, חלקיקי M2e-HBc גרמו להיווצרות נוגדנים המופנים כנגד M2e, ובכך הגן על בעלי החיים מפני מינון קטלני של שפעת. החיסון פועל באופן שונה מחיסונים קונבנציונליים בכך שהוא אינו מונע הידבקות באופן ישיר. "המטרה אינה הנגיף, אך המטרה היא התא הנגוע בנגיף," אומר פירס. "אם בשלב מוקדם, אתה יכול להרוג את התאים האלה, אז אתה תתנגד לזיהום."

בשנת 1997 Fiers קיבל פטנט על הטכנולוגיה, ובשנת 1999 פרסם מאמר ב- Nature Medicine ובו פורש גישתו. החברה הבריטית-אמריקאית Acambis, שבסיסה בקיימברידג ', מסצ'וסטס ובקיימברידג', אנגליה, קיבלה את הרישיון להתחיל בייצור החיסון. בניסוי שלב א 'שהושלם בשנה שעברה, מצא אקמביס כי בקרב 79 המתנדבים שקיבלו את החיסון, 90 אחוז פיתחו נוגדנים לקטע M2e.

האם כעת יש לקבוע אם הנוגדנים מגנים מפני שפעת - אין ערובה אם העבר הוא מדריך כלשהו. לפני עשור תרופה המבוססת על חלבון פנימי של נגיף השפעת, הנקראת NP (עבור נוקלאופרוטאין), הפעילה את תאי ה- T הרוצחים של המערכת החיסונית, אך היא הגנה רק באופן חלקי על עכברים מפני שפעת.

מכיוון שהדבקה מכוונת של מתנדב כדי לראות אם חיסון עובד אינה אתית, המתחם יצטרך להתמודד עם ניסויים גדולים בשטח. "עלינו למצוא אזור שבו יש סבירות גבוהה יותר שתתרחש מגפת שפעת", אומר פירס. המקומות הסבירים ביותר הם בהם אוכלוסיות אנוש צפופות חיות בסמוך לחיות משק. אלפי אנשים יצטרכו להתחסן כדי להשיג תוצאות מקובלות סטטיסטית. (הגרסה הנוכחית של חיסון M2 תגן רק מפני שפעת A, הסוג שפתח במגפות.).

תעשיית התרופות מגלה עניין רב, וארנולד מונטו, אפידמיולוג מאוניברסיטת מישיגן באן ארבור, חושב שהחיסון האוניברסלי הזה מבטיח. ובכל זאת, "אם זה יספיק בלי שיהיו שם חלבונים אחרים, אני לא בטוח", אומר מונטו, ומתייחס לצורך אפשרי להשתמש בחיסונים נגד שפעת עונתית כתוספים. מאבק השחמט נגד שפעת יצטרך להימשך עוד זמן מה, אך לעת עתה התקוות גדולות כי הפעלת חיסון M2 עשויה להיות האסטרטגיה הנכונה לבחון את הנגיף.