Ακόμα δεν έχεις καταλάβει πως λειτουργούν τα εμβόλια Covid-19;

Τι ισχυει πραγματικα για τα εμβολια του ιου SARS-CoV-2, που εχουν διχασει την ελληνικη κοινωνια

Η απρόσμενη εμφάνιση του νέου SARS-CoV-2 σχεδόν ένα χρόνο πριν έχει επιφέρει αναπάντεχες αλλαγές στην εξέλιξη της κοινωνίας και φυσικά της επιστήμης. Ο νέος αυτός ιός απασχολεί όχι μόνο την επιστημονική κοινότητα, αλλά και τον μέσο πολίτη και αυτό το άρθρο επικεντρώνεται στην περιληπτική ανάλυση των εμβολίων κατά του Covid-19.

 

Ουσιαστικά στόχος όλων των εμβολίων είναι να ενεργοποιήσουν, ακολουθώντας διαφορετική διαδρομή το καθένα, το αμυντικό σύστημά μας, ώστε να παράγει αντισώματα και να είναι έτοιμος ο οργανισμός σε μία τυχόν μελλοντική προσβολή. 

Εικόνα 2-a: έμφυτη και b: επίκτητη ανοσοαπόκριση.

Εμβόλια mRNA

Τα εμβόλια τύπου mRNA είναι από τα πρώτα εμβόλια που έχουν εγκριθεί και έχουν βγει στην κυκλοφορία. Σε αυτά ανήκουν το ΒΝΤ162b2 από την Pfizer-BioNTech και το mRNA-1273 από τη Moderna. Η ανάπτυξη τέτοιων εμβολίων έχει μεγάλη απήχηση, καθώς η μελέτη και η διαδικασία παραγωγής τέτοιων εμβολίων είναι σχετικά γρήγορη. Πιο συγκεκριμένα, καθώς νέοι ιοί παραμονεύουν ή ο τρέχων κορονοϊός μεταλλάσσεται, οι ερευνητές μπορούν γρήγορα να κωδικοποιήσουν το mRNA ενός εμβολίου, ώστε με τις κατάλληλες παραγωγικές διεργασίες, να μπορέσουν να παραχθούν σε σύντομο χρονικό διάστημα μεγάλες ποσότητες του εμβολίου.

Τα mRNA εμβόλια λειτουργούν χρησιμοποιώντας  γενετικό υλικό (είτε RNA είτε DNA) το οποίο τα κύτταρα μεταφράζουν και σχηματίζεται μία πρωτείνη που ονομάζεται «spike protein». Το γενετικό υλικό εισάγεται με τη μορφή λιπιδικών νανοσωματιδίων τα οποία διασπώνται και αυτό εισάγεται στο κύτταρο. Η spike πρωτεΐνη αφού παραχθεί οδηγείται στην κυτταρική μεμβράνη. 

Εικόνα 3-σχηματική αναπαράσταση της Spike protein και το σύμπλοκο του με τον ACE2 του υποδοχέα2, με κυανό χρώμα αναπαρίσταται η δομή του πυρήνα, RBD, και με κόκκινο ο βρόχος RBM που αλληλεπιδρούν με το ένζυμο.

Η πρωτεΐνη αυτή εντοπίζεται επίσης στην επιφάνεια του ιού SARS-COV 2. Αυτό που συμβαίνει είναι μία ανοσολογική απόκριση. Τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματός μας μόλις έρθουν σε επαφή με την πρωτεΐνη και την αναγνωρίσουν ως αντιγόνο, ενεργοποιούν τους αμυντικούς μηχανισμούς του οργανισμού μας και παράγουν αντισώματα τα οποία είναι ικανά να καταστρέψουν τον ιό σε μία τυχόν μελλοντική προσβολή.

Αξίζει να τονιστεί ότι η spike πρωτεΐνη από μόνη της είναι αβλαβής και το μόνο που κάνει είναι να ενεργοποιεί το ανοσοποιητικό μας σύστημα, επομένως το εμβόλιο δεν μπορεί να προκαλέσει λοίμωξη COVID-19. Ταυτόχρονα, μετά από μερικές ημέρες τα κύτταρα υφίστανται απόπτωση και έτσι το mRNA απεκκρίνεται και δεν παραμένουν υπολείμματα του εμβολίου στο σώμα.

ΒΝΤ162b2 

  •  Εταιρεία : Pfizer-BioNTech ( GERMAN – USA ) 
  • Αποτελεσματικότητα : 95% (φάση 3)
  • Δόση : 0,3 ml σε δύο δόσεις ανά 21 ημέρες
Εικόνα 4-Efficacy of BNT162b2 against SARS-CoV-2 after the First Dose

mRNA-1273  

  • Εταιρεία : Moderna ( USA )
  • Αποτελεσματικότητα : 94,1% (φάση 3)
  • Δόση : 0,5 ml σε δύο δόσεις ανά 21 ημέρες 

 

Εμβόλια που περιέχουν τμήμα του ιού σε ιικό φορέα

Τα εμβόλια τέτοιου τύπου είναι ανασυνδυασμένα με αδενοϊκό φορέα και έχουν χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη εμβολίων όπως του HIV,  της ελονοσίας και του Ebola, το οποίο και κυκλοφορεί ήδη. Ο τρόπος δράσης του εμβολίου περιλαμβάνει τη μεταφορά γενετικού υλικού από τον ιό SARS-CoV-2 σε έναν εξασθενημένο ιό διαφορετικού είδους. Ο ζωντανός αυτός φορέας δεν είναι ικανός να αναπτυχθεί στον οργανισμό και να προκαλέσει λοίμωξη. Η δράση του οφείλεται στην «plug and play» ιδιότητά του που επιτρέπει στα αντιγόνα να εισαχθούν γρήγορα και να εκφραστούν από το αδενοϊικό γονιδίωμα προκαλώντας ανοσοαπόκριση. 

Εικόνα Εικόνα 5-δομή Spike-πρωτεΐνης που περιλαμβάνει τις υπομονάδες S1 και S2. NTD: Ν-τερματική περιοχή, RBD: περιοχή δέσμευσης υποδοχέα, FP: πεπτίδιο σύντηξης, HR1: επανάληψη επτάκτη 1, HR2: επανάληψη επτάκτη 2, ΤΜ: διαμεμβρανικό τομέα, CT: κυτταροπλασματική

Ο ιικός φορέας αφού εισέλθει στο κύτταρο επωφελείται από το περιβάλλον και παράγει την πρωτεΐνη spike , την οποία θέλουμε να αναγνωρίσει και να ανταποκριθεί το ανοσοποιητικό σύστημα μας. Η διαφορά αυτού του τύπου εμβολίων με τα εμβόλια mRNA είναι ότι οι γενετικές πληροφορίες που μεταφέρονται από τον φορέα πρέπει πρώτα να μετατραπούν σε mRNA στον πυρήνα των κυττάρων. Έπειτα λαμβάνει χώρα η ίδια διεργασία και στους δύο τύπους εμβολίων – το σώμα παράγει τις ίδιες spike πρωτεΐνες προκαλώντας ανοσολογική αντίδραση προς τον σχηματισμό αντισωμάτων. 

Κάποια από τα πλεονεκτήματα σε επίπεδο παραγωγής είναι ότι εμφανίζουν αποτελεσματικότητα με τη χορήγηση μίας δόσης, καθώς και ότι επιτρέπουν εύκολη επέκταση σε βιομηχανική κλίμακα. Για το SARS-CoV-2, οι ανθρώπινοι αδενοϊοί έχουν αναπτυχθεί από την εταιρεία Janssen Pharmaceuticals, την CanSino στην Κίνα, το Ινστιτούτο Gamaleya στη Μόσχα καθώς και το γνωστό στους περισσότερους εμβόλιο, το Oxford / AstraZeneca- ChAdOx1 από την αγγλική εταιρεία AstraZeneca.

ChAdOx1 nCOV – 19 (AZD1222)

  • Εταιρεία : AstraZeneca (Oxford / UK)
  • Αποτελεσματικότητα : 82% (φάση 3)
  • Δόση : 0,5 ml σε δύο δόσεις με διαφορά 4 έως 12 εβδομάδων (28 έως 84 ημέρες)  

JNJ – 78436735 / Αd26.COV2.S

  • Εταιρεία : Johnson & Johnson (USA)
  • Αποτελεσματικότητα : 72% (φάση 3)
  •                                        57%(φάση 3) σε ιδιάζουσες περιπτώσεις
  • Δόση : 0,5 ml σε δύο δόσεις με διαφορά 4 έως 12 εβδομάδων (28 έως 84 ημέρες)  

 

Ολόκληρος ο ιός

α) Αποδυναμωμένα εμβόλια

 Η χορήγηση ολόκληρου του ιού σε μία εξασθενημένη έκδοσή του ανήκει στις παραδοσιακές και ίσως τετριμμένες πλέον τεχνικές. Παραδείγματα ζωντανών εξασθενημένων εμβολίων που έχουν κυκλοφορήσει, αποτελούν αυτά για τη θεραπεία της ιλαράς και της ερυθράς, των οποίων η προστασία συνήθως διαρκεί ισοβίως.

Ο ιός εφόσον εισαχθεί στον οργανισμό, λειτουργεί όπως και ο φυσιολογικός ιός, αλλά με μειωμένη δραστικότητα. Δηλαδή αρχίζει όπως και ο φυσιολογικός ιός να αναπαράγεται παρασιτικά στα κύτταρά μας δημιουργώντας πρωτεΐνες και διεγείρει την πρόκληση μιας ανοσοαπόκρισης. Ωστόσο, στην περίπτωση του εξασθενημένου ιού τα κύτταρα του ανοσοποιητικού προλαβαίνουν να αναπτύξουν αντισώματα και να εξοντώσουν τον ιό πριν προκληθεί ασθένεια. Για αυτόν το λόγο,  μπορεί να προκαλέσουν προβλήματα και σε άτομα με ανοσοανεπάρκεια. Σε αυτά ανήκουν άτομα με καρκίνο ή  με HIV.

Η αμερικανική εταιρεία Codagenix ξεκίνησε δοκιμές για ένα ρινικό εμβόλιο μίας δόσης κατά του SARS-CoV-2 που χρησιμοποιεί τον ζωντανό εξασθενημένο ιό.

β) εμβόλια με θανατωμένο τον ιό

 Ένα αδρανοποιημένο εμβόλιο ουσιαστικά περιέχει τον ιό, είτε πλήρως θανατωμένο, είτε κάποια μεμονωμένα συστατικά ανίκανα πλέον να αποτελούν κίνδυνο για τον οργανισμό ή προκαλέσουν λοίμωξη. Η διαδικασία μπορεί να προκληθεί με ποικίλους τρόπους όπως χημικά, θερμότητα ή ακτινοβολία. Η ένεση με τον αδρανοποιημένο παθογόνο μικροοργανισμό ενεργοποιεί τους αμυντικούς μηχανισμούς του σώματος. Τα κύτταρα μας αναγνωρίζουν τον ιό ως ξένο και ακολουθεί η διεργασία εξόντωσής του με την παραγωγή αντισωμάτων. 

Τα αδρανοποιημένα εμβόλια μειονεκτούν σε σχέση με τα παραπάνω, κυρίως επειδή για την ανάπτυξη ανοσολογικής προστασίας απαιτούνται πάντοτε αρκετές δόσεις, καθώς επίσης και μετά από ένα ορισμένο χρονικό διάστημα πρέπει να ανανεώνονται. Στην εποχή μας γνωστά αδρανοποιημένα εμβόλια χρησιμοποιούνται για ασθένειες, όπως κοκκύτης ή γρίπη. Την προσέγγιση για την ανάπτυξη αδρανοποιημένων εμβολίων κατά του ιού έχουν ήδη εφαρμόσει δύο κινεζικές εταιρείες, η Sinopharm και η Sinovac. Τα εμβόλια αυτά κυκλοφορούν ήδη στην Κίνα, τα ΗΑΕ και την Ινδονησία αποδεικνύοντας ίσως την σημασία της κλασικής παραδοσιακής συνταγής!

BBIBP-CorV

  • Εταιρεία : Sinopharm (CHINA)
  • Αποτελεσματικότητα : 79% (φάση 3)
  • Δόση : δύο δόσεις με διαφορά 21 ημερών

CoronaVac

  • Εταιρεία : SinoVac (CHINA)
  • Αποτελεσματικότητα : 50% (φάση 3)
  • Δόση : δύο δόσεις με διαφορά 14 ημερών

  BBV152 / Covaxin

  • Εταιρεία : Bharat Biotech (UAS – United Arab States)
  • Αποτελεσματικότητα : 81% (φάση 3)
  • Δόση : δύο δόσεις με διαφορά 28 ημερών

Εμβόλια πρωτεϊνικής υπομονάδας

 Μια άλλη προσέγγιση είναι η ανάπτυξη εμβολίων που περιέχουν συγκεκριμένα τμήματα πρωτεϊνικών υπομονάδων του ιού, των οποίων η επιλογή έγινε λόγω της ικανότητά τους να διεγείρουν το αμυντικό σύστημα. Τέτοια τμήματα είναι για παράδειγμα συγκεκριμένες πρωτεΐνες που εντοπίζονται στο εξωτερικό περίβλημα του ιού. Τα εμβόλια που ακολουθούν τη συγκεκριμένη τεχνική εξασφαλίζουν υψηλή ασφάλεια περιορίζοντας ταυτόχρονα τον κίνδυνο πρόκλησης παρενεργειών, καθώς τα τμήματα που απομονώνουμε δεν είναι ικανά να προκαλέσουν ασθένεια. Παράλληλα, αυτή η επιπλέον σιγουριά συνοδεύεται από μειωμένη ανοσοαπόκριση. Αποτέλεσμα αυτού είναι η συχνή χρήση ανοσοενισχυτικών ουσιών. Οι ουσίες αυτές αυξάνουν, ουσιαστικά, την «ένταση» της ανοσοαπόκρισης και αυτό το πετυχαίνουμε συχνά αφήνοντας το εμβόλιο στο σημείο της ένεσης για λίγο περισσότερο ή ενεργοποιώντας τοπικά ανοσοκύτταρα, τα οποία θα συνεισφέρουν στην ενίσχυση της ανοσολογικής απάντησης. Παράδειγμα υπάρχοντος κυκλοφορούντος εμβολίου υπομονάδας είναι το εμβόλιο κατά της ηπατίτιδας Β. 

Το ένα από τα δύο εμβόλια που κυκλοφορεί στην Ρωσία παράχθηκε με βάση τη συγκεκριμένη προσέγγιση, ενώ και η εταιρεία Novavax με έδρα το Meryland βρίσκεται σε τελικό στάδιο κλινικών δοκιμών για την ανάπτυξη ενός εμβολίου COVID-19 τέτοιου είδους.

NVX-CoV2373

  • Εταιρεία : Novavax (USA)
  • Αποτελεσματικότητα : 96% (φάση 3)
  •                                        86% – στο Ηνωμένο Βασίλειο
  •                                        55% – στην νότια Αφρική
  • Δόση : δύο δόσεις με διαφορά 28 ημερών
Εικόνα 6-Ανασκόπηση των ποικίλων τύπων εμβολίων και της επίδρασής τους.

 Τέλος αξίζει να αναφερθεί η ανάπτυξη πέντε συνολικά εμβολίων από τα κέντρα έρευνας στην Κούβα, τα οποία έχουν βρίσκονται στο στάδιο των κλινικών δοκιμών. Μάλιστα, η Κούβα φημολογείται ότι, στο άμεσο χρονικό διάστημα, θα λάβει άδεια χρήσης έκτακτης ανάγκης από τον ρυθμιστικό οργανισμό της χώρας ώστε να ξεκινήσει ο μαζικός εμβολιασμός με δύο από τα υποψήφια εμβόλια, το Abdala και το SOBERANA 02. Το πρώτο που αναπτύχθηκε και παράχθηκε στη Λατινική Αμερική, ήταν ενθαρρυντικό, τόσο από πλευράς ασφάλειας όσο και πρόκλησης ανοσοαπόκρισης. Φυσικά η ασφάλεια και η αποτελεσματικότητα συνεχίζουν να εξετάζονται στις τρέχουσες δοκιμές φάσης 3. 

Το Κέντρο Μοριακής Ανοσολογίας (CIM) συμμετέχει ενεργά σε αυτήν τη στρατηγική. Η CIM είναι μια μονάδα παραγωγής ενέργειας στην έρευνα και παραγωγή σύνθετων ανασυνδυασμένων πρωτεϊνών σε κύτταρα θηλαστικών σε βιομηχανική κλίμακα, γνωστή για πολλές νέες θεραπευτικές θεραπείες κατά του καρκίνου. Στο πλαίσιο ανάπτυξης εμβολίων πρωτεϊνικών υπομονάδων οι Κουβανοί ερευνητές επικοινώνησαν με τη CIM για να παράγουν τον απαιτούμενο τομέα δέσμευσης υποδοχέα (RBD) της spike πρωτεΐνης. Το Εργαστήριο Χημικής και Βιομοριακής Σύνθεσης του Πανεπιστημίου της Αβάνας, σε συνεργασία με την CIM συμμετέχει στην ανάπτυξη των εμβολίων, πραγματοποιώντας ελέγχους μοριακού επιπέδου.

Ο σχεδιασμός των εμβολίων βασίστηκε σε μία πρωτεΐνη RBD που επιτρέπει τον φυσικό διμερισμό δύο μορίων RBD. Αυτό συνδυάζεται με κυστίδια εξωτερικής μεμβράνης του μηνιγγιτιδόκοκκου Β και τα οποία ενισχύουν την ανοσία. Συνοψίζοντας, ο στόχος, όπως και σε όλα τα εμβόλια που αναφέρθηκαν είναι να προκληθεί παραγωγή αντισωμάτων, που θα εξουδετερώσουν τον SARS-CoV-2.

Εικόνα 7-Στρατηγικές για τη βελτιστοποίηση των εμβολίων

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

Spike S2 Subunit: The Dark Horse in the Race for Prophylactic and Therapeutic Interventions against SARS-CoV-2

The spike protein of SARS-CoV–a target for vaccine and therapeutic development

Reverse vaccinology assisted designing of multiepitope-based subunit vaccine against SARS-CoV-2

Safety and immunogenicity of an inactivated SARS-CoV-2 vaccine, BBIBP-CorV: a randomised, double-blind, placebo-controlled, phase 1/2 trial

Safety and Immunogenicity of Two RNA-Based Covid-19 Vaccine Candidates

COVID‐19 vaccines for rapid global impact – Hill – 2021

Oxford–AstraZeneca COVID-19 vaccine efficacy

COVID-19 vaccines | Global

Pfizer-BioNTech COVID-19 Vaccine EUA Fact Sheet for Healthcare Providers Administering Vaccine (Vaccination Providers)

Moderna COVID-19 Vaccine EUA Fact Sheet for Health Care Providers

COVID-19 Vaccine AstraZeneca, COVID 19 Vaccine (ChAdOx1 S [recombinant])

Monoclonal Antibodies vs COVID-19: Eduardo Ojito-Magaz MS General Director, Molecular Immunology Center

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *