Istraživački tim HZI-ja razvio je novo cjepivo protiv virusa korone i gripe na temelju citomegalovirusa
Virusi su uglavnom patogeni. Međutim, platforme cjepiva na bazi virusa također mogu pomoći u pružanju zaštite od različitih bolesti. Na mišjem modelu istraživači iz Helmholtz Centra za istraživanje infekcija (HZI) u Braunschweigu zajedno s nacionalnim i međunarodnim partnerima, uključujući njemački Centar za istraživanje infekcija (DZIF), njemački Centar primata – Institut za istraživanje primata u Leibnizu (DPZ), Tehničko sveučilište u Braunschweigu te Sveučilište u Rijeci u Hrvatskoj, razvili su novo cjepivo na bazi citomegalovirusa protiv različitih respiratornih virusa. Jedna doza cjepiva, koja se sastoji od citomegalovirusa koji uključuje gene koronavirusa ili virusa gripe tipa A, učinkovito je zaštitila miševe od respiratornih infekcija. Rezultati o potencijalnom cjepivu, koje još nije spremno za tržište, objavljeni su u časopisu Cellular & Molecular Immunity.
Cjepiva na bazi prijenosnika doživjela su svoj javni proboj s razvojem nekoliko cjepiva protiv SARS-CoV-2 virusa. Tom tehnologijom bezopasni pomoćni virusi prenose genetski kod za antigen u stanice domaćina. Stanice domaćina proizvode antigen i iznose ga na svoju površinu, što izaziva imunološku reakciju. Dok se cjepiva na bazi prijenosnika SARS-CoV-2 virusa temelje na modificiranoj verziji adenovirusa, istraživači na čelu s prof. dr. sc. Lukom Čičin-Šainom, voditeljem Odjela „Virusna imunologija“ na HZI-ju, identificirali su obećavajućega alternativnog kandidata za platformu cjepiva na bazi prijenosnika: citomegalovirus (CMV). CMV je član obitelji virusa herpesa koji obično uzrokuje samo blage simptome nakon infekcije i može dugo opstati u tijelu. U trenutnoj studiji istraživači su radili s mišjim CMV-om (MCMV) na mišjem modelu infekcije. „Posebnost je CMV-a da uzrokuje snažnu i trajnu aktivaciju T-stanica, koje pomažu u držanju virusa pod kontrolom“, kaže Čičin-Šain.
Kako bi koristili MCMV kao prijenosnik za zaštitu od drugih respiratornih infekcija istraživači su integrirali genetske sekvence proteina gripe tipa A ili SARS-CoV-2 virusa u genom MCMV-a. Nakon ubrizgavanja ovih virusa sadržanih u cjepivu, miševi su razvili imunološku reakciju koja ih je štitila od infekcije gripom ili SARS-CoV-2 virusom. Prilagodljiv imunološki sustav sastoji se od dva dijela: B-stanice koje proizvode antitijela tvore humoralni dio, a T-stanice tvore stanični dio. Za učinkovite i izdržljive imunološke reakcije oba dijela trebaju biti ciljana. „Dok imunološkom reakcijom na CMV dominira odgovor T-stanica, u našoj studiji pokazujemo da ovaj prijenosnik također može antitijelima izazvati zaštitne učinke protiv gripe i SARS-CoV-2 virusa“, kaže Čičin-Šain. Za SARS-CoV-2 virus istraživači su također mogli pokazati da su antitijela aktivna protiv različitih varijanti virusa, kao što su Alfa (B.1.1.7) i Beta (B.1.351).
Ne samo da je jedna doza cjepiva na bazi CMV-a bila dovoljna za dugotrajnu zaštitu, već se i kvaliteta antitijela s vremenom poboljšala procesom koji se naziva sazrijevanje afiniteta. „Trajni imunitet obično zahtijeva višestruke doze cjepiva. S našom platformom zapažamo ga pomoću jedne doze“, kaže Yeonsu Kim, doktorand na Odjelu „Virusna imunologija“ koji dijeli mjesto prvog autora te studije. „To čini CMV idealnim potencijalnim prijenosnikom kako bi se dobila dobra zaštita jednostavnom logistikom.“
„Sve u svemu, pokazujemo da naša platforma cjepiva može proizvesti snažnu zaštitu posredovanu antitijelima od dva različita respiratorna virusa. Stoga vjerujemo da učinak nije specifičan za ciljani virus, već se CMV-platforma može široko primijeniti na druge viruse“, kaže Čičin-Šain. „Pristup ima potencijal proći kroz potrebne daljnje pretkliničke i kliničke razvojne korake.“
Studija je, među ostalima, podržana sredstvima Udruge Helmholtz, Ministarstva znanosti i kulture Donje Saske te programa Europske unije Obzor 2020 (Horizon 2020).
Izvorna publikacija: Yeonsu Kim, Xiaoyan Zheng, Kathrin Eschke, M. Zeeshan Chaudhry, Federico Bertoglio, Adriana Tomić, Astrid Krmpotić, Markus Hoffmann, Yotam Bar-On, Julia Boehme, Dunja Bruder, Thomas Ebensen, Linda Brunotte, Stephan Ludwig, Martin Messerle, Carlos Guzman, Ofer Mandelboim, Michael Hust, Stefan Pöhlmann, Stipan Jonjić, Luka Čičin-Šain. Cjepiva na bazi prijenosnika MCMV-a koja sadrže cjelokupne virusne proteine pružaju dugoročnu humoralnu imunološku zaštitu nakon cijepljenja samo jednom dozom. Cellular & Molecular Immunology. Siječanj 2022. DOI: 10.1038/s41423-021-00814-5 (ti su autori dali jednak doprinos)