החיפוש אחר חיסון נגד שפעת: שאלה ותשובה עם וולטר פירס

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

חיסון שיכול לחסל זריקות שפעת עונתיות ולספק הגנה מפני מגפות? וולטר פירס גילה כי הכוונת פלח חלבון מסוים לנגיף השפעת עשויה פשוט לעשות את העבודה.

אחד הפחדים הגדולים ביותר בבריאות הציבור הוא מגיפת שפעת. אפידמיולוגים דאגו כי נגיף שפעת העופות, הידוע רשמית בשם H5N1, יכול להשתנות מספיק בכדי לחלות ולעבור בקרב בני אדם, שלא תהיה להם חסינות אליו. חיסון אוניברסלי נגד שפעת ימנע איום כזה: כמו כמה זריקות בילדות, הוא יעניק הגנה לכל החיים - ויחסל גם זריקות שפעת עונתיות. לסיפור התובנות, "מכים את השפעת בירי אחד", שהופיע בסיינטיפיק אמריקן ביוני 2008, אלכסנדר הלמנס שוחח עם וולטר פירס מאוניברסיטת גנט בבלגיה. פייר גילה חלבון מרכזי על נגיף השפעת שיכול לשמש יעד לחיסון אוניברסלי; התרופה הראתה הבטחה בניסוי קליני מוקדם. הנה קטע עריכה של הראיון, שתורגם מהולנדית.

לפני שהתחלת לעבוד על נגיף השפעת, למעשה פענחת את הגנום בשנות השישים. האם טכניקה חדשה זו אז עזרה לך להתמודד עם נגיף השפעת?

פרויקט המחקר הראשון שלי היה קביעת רצף הנוקלאוטידים, טכניקה שעדיין הייתה בחיתוליה. הבעיה שעמדה בפנינו בשנים 1960-62 הייתה שקביעת הקוד הגנטי - וקישור מילות קוד לחומצות אמינו התבססו על פולינוקליאוטידים סינתטיים. זה לא הסביר איזו מבין 64 אפשרויות הצירופים מתרחשת בטבע. זה היה הפרויקט הראשון שלנו: קביעת הרצף של גן אמיתי כפי שהוא מתרחש בטבע, וזה היה מהגנום של הבקטריופאג MS2.

מדוע בחרת בווירוס זה?

אם ברצונך לפתור בעיה, עליך לחזור לצורה הפשוטה ביותר בה ניתן לפתור בעיה זו - זהו רדוקציוניזם. אז חיפשנו וירוס קטן מאוד. חיפשנו את הגנום הקטן ביותר האפשרי: בקטריופאג עם RNA. הבהרנו את רצף הנוקליאוטידים של גן, וזה פורסם בשנת 1972. החיידק הפאג MS2 מכיל ארבעה גנים, ופרסמנו את הגנום השלם בשנת 1976.

אז זה היה הגנום הראשון שרצף?

זה היה הגנום השלם הראשון שאותו רצינו. משם, עם הטכנולוגיה שפיתחנו, באותו רגע, זו הייתה המולקולה הגדולה ביותר שממנה נקבע המבנה הראשוני. לאחר מכן, חוקרים עברו לאורגניזמים המכילים DNA וכעת הגיעו לבני אדם. אבל האוטומציה הנדרשת לכך הייתה הרבה מעבר ליכולות שלנו.

עברת ממחקרים על בקטריופאגים לנגיף השפעת בשנות השבעים. למה?

כי הייתה לו רלוונטיות וחשיבות רפואית עצומה. הבעיה שהייתה לנו אז, שיש לנו עד היום, היא תופעת הסחף וההיסט. אלמלא סחף - הצטברות של מוטציות נקודתיות - ותזוזה - החלפת הגנים מזן בעלי חיים ואדם - היה לנו חיסון המבוסס על נתונים סרולוגיים. בגלל היסחפות ותזוזות, ארגון הבריאות העולמי [WHO] מנבא כל שנה לגבי הזן שהוא הסיכוי הגבוה ביותר לגרום למגיפה בעולם המערבי. על סמך מידע זה הופכים את החיסון לדרך הקלאסית, מגדלים אותם בביצים, דבר שהחל מיד לאחר מלחמת העולם השנייה, בסביבות 1950. וזה עדיין נעשה באותה דרך.

כיצד ארגונים, כמו ארגון הבריאות העולמי, חוזים את המוטציות הללו?

על בסיס מגיפה המתפשטת באזורים אחרים בעולם. לדוגמא, מגיפות שקורות בחצי הכדור הצפוני בדרך כלל משקפות את מה שקרה בעבר בחצי הכדור הדרומי. ואם אנו יודעים כנגד אילו מגיפות אוכלוסייתנו כאן קיבלה חסינות, נוכל לראות אם ישנן מגיפות מתקדמות אחרות שלא יופסקו על ידי החסינות המקומית, מה שמאפשר להניח שהיא עלולה לגרום למגיפה כאן.

מדי שנה בפברואר, ארגון הבריאות העולמי מדווח אילו זנים חדשים הם המועמדים הטובים ביותר למגיפה. לפעמים הם לא משתנים, אבל לפעמים כולם משתנים.

האם לחיסונים העונתיים הללו חסרונות מסוימים?

כן, החסרונות עצומים. נכון לעכשיו, הכנת החיסונים הקלאסיים יקרה מאוד; אתה צריך מספר עצום של ביצי עוף מופרות, תשתית שלמה.

שנית, לפעמים אנו מתגעגעים למתח שהופך פעיל. מחקרים הראו שכאשר כל הנתונים נלקחים יחד, שיעור החיזוי הוא כ- 80 עד 90 אחוז. אך יש דוגמאות שבהן התקיימו תוכניות חיסון גדולות בהן הופעל הזן הלא נכון. והחיסרון הגדול הוא שאם תגיע מגיפה, לא נהיה מוכנים.

מדוע החוקרים סבורים שמגיפה עשויה להיות סבירה?

נראה כי כל המידע שבידינו מצביע על כך שבשפעת 1918 - אם כל המגפות, שהרגו 50 מיליון בני אדם - עלולה להיגרם על ידי זן נגיף מעופות. כעת אנו יודעים כי שפעת נפוצה בקרב כל מיני ציפורים, אך היא יכולה לבוא גם מחיה אחרת. קיימת האפשרות ששפעת העופות תתאים את עצמה להעברה בין אדם לאדם. זה לא קרה, אך כ -250 בני אדם נהרגו על ידי זן H5 באזורים שונים בדרום אסיה. יש תמותה גדולה מ- 50 אחוז אם בני אדם נגועים. אם יש לך 500 מיליון מנגיפים אלה, יש לך סבירות גדולה יותר שבין נגיפים אלה יש מוטציה אחת או שתיים שיש להן את השילוב הנדרש להתפשטות בקרב בני אדם. זו בצדק סכנה גדולה.

כאשר ההעברה מתרחשת בין ציפורים, אין להן תגובה חיסונית שווה ערך כמו בני אדם. כתוצאה מכך, הנגיף אינו משתנה. אצל בני אדם לא תהיה לך אותה שימור של הנגיף. נהפוך הוא, אני משוכנע מאוד שאם בהונג קונג, או במקום אחר, תתחיל להתפתח מגפה, היא תתפשט במהירות ברחבי העולם, אך לא תהיה שום הגנה חיסונית מכיוון שאיש לא נחשף בעבר.

אז הפיתרון שלך הוא חיסון אוניברסלי..

אתה זקוק לחיסון שאינו מבוטל על ידי סחיפה ומשמרת. חקרנו זאת דרך שנים רבות ותואר שלישי. בסוף שנות השמונים ובתחילת שנות התשעים התחלנו לחשוב שגישה חדשה שהוכחה כמוצלחת עשויה להוביל לחיסון אוניברסלי.

אם יש לך פתוגן - נגיף שמדביק את האדם, רוב האנשים ישרדו. לאדם שהחלים יש כיום סרום החלמה, כלומר סרום המכיל נוגדנים כנגד הפתוגן. עם הנוגדנים אנו מחפשים אילו חלבונים נגיפיים הם היעדים שלהם. אם נזהה אותם, נוכל ליצור חיסון המכוון לחלבונים אלה. אבל במקרה של סחף, אתה צריך אסטרטגיה אחרת.

מצאנו כי מלבד HA הגדול (hemagglutinin) ו- NA (neuraminidase) יש חלבון קטן, M2e, אשר אכן מופיע על הנגיף בכמויות קטנות מאוד. אז אנשים לא ראו בזה חשוב, אבל מבחינתנו זה היה חשוב מאוד מכיוון שהוא לא מעורר אנטי M2e ברוב האנשים המחלימים.

במילים אחרות, ה- M2e של הנגיף אינו מניע באופן טבעי תגובה חיסונית בבני אדם. איך גורמים למערכת החיסון לכוון את החלבון הקטן הזה, אם כן?

הפכנו אותו לחיסוני ביותר על ידי השתלתו על חלקיק דמוי וירוס, כך שאם אנו מציגים זאת בצורה כזו למערכת החיסון, הוא מאוד אימונוגני. M2e קיים רק מעט על הנגיף, אך בתאי אפיתל הריאות בהם נגיף הנגיף ומתחיל להתרבות, בתאים הפולשים M2e הופך לשופע. המטרה אינה הנגיף, אלא התא הנגוע בנגיף. אם אתה, בשלב מוקדם, יכול להרוג את התאים האלה, מאשר שתנגד לנגיף.

מדוע גן M2e של הנגיף אינו משתנה באופן שבו גנים HA ו- NA משתנים?

באופן חלקי, בגלל היעדר הברירה החיסונית, אשר ממלא תפקיד בהכנסת סחף, כך שאין הרבה נוגדנים. אך ישנה גם העובדה כי M1 ו- M2 [אליהם מחובר M2e] מקודדים על ידי שני גנים חופפים. ל- M1 יש פונקציות חשובות מאוד בכמה רמות, מה שמגביל מאוד את השונות של M1 ו- M2. כל מוטציה בהן תפריע להתרבות הנגיף.

אז החיסון האוניברסלי פועל על קטע החלבון M2e, שלא יכול לעבור שינויים. מהם היתרונות האחרים של חיסון אוניברסלי?

בעזרת החיסון האוניברסלי אנו יכולים, בדיוק כמו למחלת הפוליו, לתת חיסון - ואז שוב, חודש לאחר מכן, חיסון נוסף, ואולי כעבור שנה עוד אחד. יש לך יותר אפשרויות לגרום לחסינות מלאה.

האם היית אומר שהמשפט הראשון שביצע Acambis, שבסיסו בקיימברידג ', בריטניה וקיימברידג', מסצ'וסטס, הצליח?

כן, הטכנולוגיה שלנו קיבלה רישיון ל- Acambis, שעשתה את הניסוי ופרסמה את התוצאות בהודעה לעיתונות. התוצאות מבטיחות: 90 אחוז מהאנשים המחוסנים התגלו כסרופוזיטיביים. אך איננו יודעים אם הנוגדנים המושרים הם נוגדנים המגנים. עשינו את המשפט המקביל עם חמוסים. אנחנו יכולים לתת להם "אתגר", כלומר להדביק אותם ב- H5N1, וגילינו שהם מוגנים היטב.

למה חמוסים?

ידוע כי חמוסים משקפים את מה שקורה לבני אדם. אם אתה נותן נגיף שפעת לחמוסים, הם מפתחים פתולוגיה מקבילה לבני אדם.

מה התוכניות לניסוי שלב ב '?

ראשית, תצטרך לעשות את המשפט עם מספר רב של אנשים. שנית, יהיה עליכם למצוא אזור שבו יש סבירות גדולה שתתרחש מגפת שפעת. אנו חושבים על מדינות מחצי הכדור הדרומי. עלינו להיות בר מזל לאתר אזור כזה, וזה ידרוש חיסון של אלפי אנשים.

אפשרות אחרת, אבל אנחנו פחות נמשכים לכך היא לתת לאנשים אתגר, שבו מדביקים אנשים בווירוס. לעיתים קרובות ניתן להחלים מזיהום בנגיף. אבל זיהום הנגרם פחות משכנע מאשר אם היינו עושים משפט שדה אמיתי.

לדעתך, דרישה נוספת לחיסון להדוף מגיפה היא שהוא צריך להינתן באמצעות טיפות אף?

מבחינתי ברור שאם תהיה מגפה, הסיכוי שזה יקרה הוא לא במערב העשיר, אלא בעולם המתפתח. הקורבנות הראשונים יימצאו בערים העצומות, בעוני סביב הערים הללו. נצטרך לחסן את האנשים האלה במהירות, ועובדים רפואיים שמזריקים אנשים זה איטי מדי.

הפיתרון הוא מתן החיסון באף; טיפות אף יכולות להינתן על ידי כל אחד. שמנו לב שעם מתן תוך עכברי עם עכברים אנו מקבלים טיטרים [ריכוז נוגדנים] גבוהים כמו בהזרקה תוך שרירית. אנו מצפים שהדבר יעבוד גם כאשר הוא מוחל על בני אדם. אבל עדיין יש לנו הרבה עבודה לפנינו.

סיפור זה הודפס במקור עם הכותרת "מכים את שפעת".