COVID-19: Εμβόλια, τεχνολογία mRNA και αποτελεσματικότητα
Χρειαζόμαστε τα εμβόλια κατά της COVID-19, αλλά είναι σημαντικό να υποστηριχθούν τα καλύτερα, αυτά που θα παρέχουν προστασία και από τις μεταλλάξεις του κορωνοϊού.
Yπήρξε μεγάλος ενθουσιασμός -και δικαίως- όταν στις 9 Νοεμβρίου, η Pfizer/BioNTech ανακοίνωσε τα προσωρινά αποτελέσματα του εμβολίου της, δείχνοντας ότι είναι περισσότερο από 90% αποτελεσματικά. Λίγες μέρες αργότερα, το Ρωσικό Ταμείο Αμεσων Επενδύσεων ανακοίνωσε ότι το υποψήφιο εμβόλιο που χρηματοδοτείται με το όνομα Sputnik V έδειξε 92% αποτελεσματικότητα τελικού σταδίου. Η Moderna δεν έμεινε πίσω, ανακοίνωσε ότι το εμβόλιό της έδειξε 94,5% αποτελεσματικότητα. Τέταρτο, το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης είπε ότι το εμβόλιο που αναπτύχθηκε σε συνεργασία με την AstraZeneca, είχε αποτελεσματικότητα 70,4%. Αυτό το ποσοστό φαίνεται απογοητευτικό σε σχέση με τα άλλα, αλλά τα πράγματα μπορεί να είναι καλύτερα λόγω ενός ευτυχήματος που συνέβη εδώ.
Το εμβόλιο της Οξφόρδης δόθηκε σε μια ομάδα εθελοντών σε δύο τυπικές δόσεις, οι οποίες έδειξαν αποτελεσματικότητα 62%. Οταν όμως δόθηκε σε μια άλλη ομάδα εθελοντών με αρχικά μικρότερη δόση που ακολουθήθηκε από μια κανονική δεύτερη δόση, η αποτελεσματικότητα ήταν στο 90%. Αυτό είναι από τη μια πλευρά περίεργο και από την άλλη έχει μεγάλο ενδιαφέρον από επιστημονικής πλευράς. Οταν η AstraZeneca ξεκίνησε τη συνεργασία της με το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης, οι ερευνητές παρατήρησαν ότι παρενέργειες, όπως εξάντληση, πονοκέφαλοι ή πόνοι στα άνω άκρα ήταν ηπιότερες αυτών που αναμένονταν. Το ήλεγξαν και ανακάλυψαν ότι είχε κατά λάθος χορηγηθεί μισή δόση του εμβολίου. Αποφασίστηκε να συνεχιστεί το πρόγραμμα με τη μισή πρώτη δόση. Τελικά, στη μεγάλη ομάδα των εθελοντών που χορηγήθηκαν δύο ισοδύναμες δόσεις, το ποσοστό αποτελεσματικότητας ήταν στο 62% και στην ομάδα που χορηγήθηκε πρώτα η μισή δόση και έπειτα η πλήρης, η αποτελεσματικότητα ήταν 90% -έτσι ο μέσος όρος βγήκε στο 70,4%.
Το πρόβλημα των μεταλλάξεων
Ωστόσο, πλην της αποτελεσματικότητας, υπάρχουν και άλλοι παράγοντες επιτυχίας που πρέπει να ληφθούν υπόψη, όπως η ασφάλεια και η αποθήκευση. Αλλά υπάρχει και ένα άλλο θέμα με τα εμβόλια που σχετίζεται με τη μικροβιακή αντοχή και πρέπει να ληφθεί σοβαρά υπόψη. Σήμερα, έχουμε βακτήρια ανθεκτικά στα αντιβιοτικά, κουνούπια ανθεκτικά στα εντομοκτόνα και ζιζάνια ανθεκτικά στα ζιζανιοκτόνα. Ο μηχανισμός της φυσικής επιλογής κάνει τα μικρόβια και άλλους οργανισμούς πιο ανθεκτικούς στις αντιξοότητες του περιβάλλοντος και βέβαια στον πιο θανάσιμο εχθρό τους, τα φάρμακα. Οταν το πρώτο φάρμακο κατά του HIV, που προκαλεί AIDS μείωσε τους θανάτους, οι γιατροί έτρεξαν ενθουσιασμένοι να το δώσουν σε κάθε ασθενή, αλλά το «θαύμα» δεν γινόταν πια. Σε κάθε ασθενή, το φάρμακο λειτουργούσε μόνο για λίγο. Ηταν πολύ καλό στο να σκοτώνει τον ιό, αλλά ο ιός ήταν ακόμη καλύτερος στο να αναπτύσσει αντοχή στο φάρμακο. Μια αυθόρμητη μετάλλαξη στο γενετικό υλικό του ιού εμπόδισε το φάρμακο να κάνει τη δουλειά του και οι μεταλλαγμένοι ιοί μπορούσαν να αναπαραχθούν ξανά, κάνοντας τους ασθενείς να αρρωστήσουν. Χρειάστηκε μια δεκαετία για να βρουν οι επιστήμονες απάντηση σ’ αυτή την εξέλιξη. Θα μπορούσε το ίδιο να συμβεί απέναντι σε ένα εμβόλιο COVID-19; Θα μπορούσε ένα εμβόλιο που είναι ασφαλές και αποτελεσματικό στις αρχικές δοκιμές να αποτύχει στη συνέχεια, επειδή ο ιός εξελίσσεται και διαφεύγει; Οι εξελικτικοί μικροβιολόγοι έχουν μελετήσει έναν ιό των πουλερικών που έχει αναπτύξει αντίσταση σε δύο διαφορετικά εμβόλια, και άρα είναι γνωστό ότι δεν μπορεί να αποκλειστεί ένα τέτοιο αποτέλεσμα. Πιστεύεται όμως ότι οι επιστήμονες ξέρουν τι χρειάζεται για να σταματήσουν κάτι τέτοιο. Τα εμβόλια COVID-19 θα μπορούσαν να αποτύχουν, αλλά αν έχουν συγκεκριμένες ιδιότητες, δεν θα το κάνουν. Ως επί το πλείστον, η ανθρωπότητα ήταν τυχερή μέχρι σήμερα με τα εμβόλια, αλλά υπάρχει μια εξαίρεση. Ενα βακτήριο που προκαλεί πνευμονία κατάφερε να αναπτύξει αντίσταση έναντι ενός εμβολίου. Η ανάπτυξη και η αντικατάσταση αυτού του εμβολίου με άλλο ήταν δαπανηρή και χρονοβόρα, με επτά χρόνια διαφορά μεταξύ της αρχικής εμφάνισης ανθεκτικών στελεχών και της αδειοδότησης του νέου εμβολίου. Εάν ο SARS-CoV-2 μπορεί να παρουσιάζει μεταλλάξεις ως απόκριση σε ένα εμβόλιο COVID, το πιο προφανές που μπορεί να συμβεί είναι αυτό που συμβαίνει με τον ιό της γρίπης. Η ανοσία λειτουργεί όταν τα αντισώματα του ανοσοποιητικού συνδέονται με μόρια στην επιφάνεια του ιού. Εάν συμβαίνουν μεταλλάξεις σε αυτά τα μόρια, τα αντισώματα δεν μπορούν να πιαστούν σφιχτά και ο ιός δραπετεύει. Αυτή η διαδικασία εξηγεί γιατί το εμβόλιο της εποχικής γρίπης πρέπει να τροποποιείται κάθε χρόνο. Εάν συμβεί το ίδιο με τον κορωνοϊό, τα εμβόλια θα χρειάζονται συχνή τροποποίηση. Αλλά η εξέλιξη μπορεί να πάει και προς άλλες κατευθύνσεις. Για παράδειγμα, ο ιός θα μπορούσε να εξελιχθεί, ώστε να βρίσκεται σε λανθάνουσα κατάσταση, αναπαραγόμενος αργά ή κρυμμένος σε όργανα, όπου η ανοσία είναι λιγότερο ενεργή. Αλλη εξέλιξη θα ήταν ο ιός να αντιγράφεται πιο γρήγορα από την ανοσία που έχει δημιουργηθεί, με αποτέλεσμα να προλαβαίνει να κάνει τη ζημιά. Τρίτη στρατηγική θα ήταν ο ιός να στοχεύει το ανοσοποιητικό σύστημα και να μειώνει την ανοσία που προκαλείται από εμβόλια. Εάν ο SARS-CoV-2 βρίσκει τρόπους έστω και μερικής απενεργοποίησης της ανθρώπινης ανοσίας, ένα εμβόλιο κατά της COVID θα μπορούσε ακόμα και να επιταχύνει τις μεταλλάξεις.
Ποια εμβόλια είναι καλύτερα;
Τα εμβόλια που μπορούν να αντιμετωπίσουν τις μεταλλάξεις των μικροβίων έχουν τρία χαρακτηριστικά. Πρώτον, είναι πολύ αποτελεσματικά στην καταστολή της αντιγραφής του ιού. Αυτό σταματά την περαιτέρω μετάδοση και περιορίζει τις μεταλλάξεις. Δεύτερον, τα εμβόλια αυτά προσβάλλουν ταυτόχρονα πολλά διαφορετικά μέρη του μικροβίου. Είναι εύκολο για ένα μόνο μέρος του ιού να μεταλλαχθεί και να ξεφύγει από το στόχο. Αλλά, αν πολλά μέρη δέχονται επίθεση ταυτόχρονα, η διαφυγή από το ανοσοποιητικό απαιτεί πολλές μεταλλάξεις να συμβούν ταυτόχρονα, κάτι που είναι σχεδόν αδύνατο. Και τρίτον, τα εμβόλια αυτά προστατεύουν από όλα τα στελέχη που κυκλοφορούν κι έτσι κανένα στέλεχος δεν γεμίζει το κενό όταν φονευτούν «τα αδερφάκια του». Δεν ξέρουμε όμως, προς το παρόν, ποια από τα εμβόλια έχουν χαρακτηριστικά που μπορούν να ανακόψουν μια εξέλιξη προς μεταλλάξεις του ιού. Αυτό όμως μπορεί να ανακαλυφθεί με επιπλέον προσπάθεια κατά τη διάρκεια των κλινικών δοκιμών. Αναλύοντας το γονιδίωμα των ιών σε εμβολιασμένους ανθρώπους μπορεί να αποκαλυφθεί εάν ο ιός κινείται προς μια εξελικτική απόδραση.
Πώς λειτουργούν τα εμβόλια mRNA
Αν και δεν έχουν δημοσιευτεί οι μελέτες, τα νέα που ανακοινώθηκαν από τις εταιρείες Pfizer/BioNTech και Moderna με δελτία Τύπου, έχουν ξεπεράσει τις προσδοκίες πολλών. Η αισιοδοξία βρίσκεται στο ότι ένας νέος τύπος εμβολίου που βασίζεται στο mRNA (messenger RNA), μπορεί να προσφέρει υψηλά επίπεδα προστασίας. Τα εμβόλια εκπαιδεύουν το ανοσοποιητικό σύστημα να αναγνωρίζει τους ιούς. Παραδοσιακά, περιέχουν εξασθενημένους ιούς ή πρωτεΐνες του ιού, αλλά ένα εμβόλιο mRNA διαφέρει, καθώς αντί να εγχέεται μια ιική πρωτεΐνη, το άτομο λαμβάνει γενετικό υλικό mRNA που την κωδικοποιεί. Οταν οι γενετικές οδηγίες εγχέονται στο μπράτσο, τα μυϊκά κύτταρα τις «μεταφράζουν», για να φτιάξουν την ιική πρωτεΐνη απευθείας στο σώμα. Η προσέγγιση μιμείται ό,τι κάνει ο SARS-CoV-2, αλλά το εμβόλιο mRNA κωδικοποιεί μόνο ένα κρίσιμο θραύσμα της ιικής πρωτεΐνης μέσω της οποίας ο ιός μολύνει τα κύτταρα. Αυτό δίνει στο ανοσοποιητικό σύστημα μια «προεπισκόπηση» του ιού, ώστε να μπορεί να τον «δει», πριν αυτός προκαλέσει ασθένεια. Τα εμβόλια mRNA είναι «γρήγορα». Μετά από μια τέτοια ένεση, το μόριο καθοδηγεί την παραγωγή πρωτεϊνών εντός των μυϊκών κυττάρων, που φτάνει τα μέγιστα επίπεδα για 24 έως 48 ώρες και μπορεί να διαρκέσει για μερικές ημέρες. Η παραδοσιακή ανάπτυξη εμβολίων, αν και καλά μελετημένη, είναι χρονοβόρα και δεν ανταποκρίνεται γρήγορα σε νέες πανδημίες, όπως η COVID-19. Για την εποχική γρίπη π.χ., χρειάζονται περίπου έξι μήνες από την αναγνώριση του νέου στελέχους του ιού της γρίπης που κυκλοφορεί για να παραχθεί το εμβόλιο. Ο υποψήφιος ιός του εμβολίου της γρίπης αναπτύσσεται για περίπου τρεις εβδομάδες για να παράγει έναν υβριδικό ιό, που είναι λιγότερο επικίνδυνος και αναπτύσσεται καλύτερα στα αυγά της κότας. Αυτός ο υβριδικός ιός στη συνέχεια εγχέεται σε πολλά γονιμοποιημένα αυγά και επωάζεται για αρκετές ημέρες, για να δημιουργήσει περισσότερα αντίγραφα. Επειτα, το υγρό που περιέχει τον ιό συλλέγεται από τα αυγά, οι ιοί του εμβολίου θανατώνονται και οι ιικές πρωτεΐνες καθαρίζονται για αρκετές ημέρες. Επειδή η διαδικασία είναι χρονοβόρα, όταν χορηγηθεί το εμβόλιο της γρίπης μπορεί να μην είναι πολύ αποτελεσματικό, διότι ο ιός έχει ήδη μεταλλαχτεί.
Τα προβλήματα με το mRNA
H τεχνολογία mRNA δεν είναι καινούργια αλλά η πρόοδός της ήταν αργή. Αυτό συνέβη επειδή το mRNA είναι ασταθές και εύκολο να υποβαθμιστεί σε μικρότερα συστατικά. Επίσης, εύκολα καταστρέφεται από τις ανοσολογικές άμυνες του ανθρώπινου σώματος. Αλλά το 2005, οι ερευνητές βρήκαν πώς να σταθεροποιήσουν το mRNA και να το συσκευάσουν σε μικρά σωματίδια για να το παραδώσουν ως εμβόλιο. Τα εμβόλια mRNA κατά της COVID-19 είναι τα πρώτα που χρησιμοποιούν αυτήν την τεχνολογία.
Η πιο σημαντική πρόκληση για την ανάπτυξη ενός εμβολίου mRNA παραμένει η εγγενής του αστάθεια, επειδή είναι πιθανό να διαλυθεί πάνω από μια ορισμένη θερμοκρασία. Ετσι, αυτή η κατηγορία εμβολίων απαιτεί χαμηλές συνθήκες κατάψυξης για διανομή και χορήγηση. Το εμβόλιο της Pfizer/-BioNTech πρέπει σήμερα να φυλάσσεται βέλτιστα σε μείον 70 βαθμούς Κελσίου και υποβαθμίζεται σε περίπου πέντε ημέρες σε πιο υψηλές θερμοκρασίες -υποτίθεται αυτό το πρόβλημα θα ξεπεραστεί τους επόμενους μήνες. Η Moderna λέει ότι το εμβόλιό της μπορεί να διατηρηθεί στον οικιακό ή ιατρικό καταψύκτη έως και έξι μήνες, για αποστολή και μακροπρόθεσμη αποθήκευση, παραμένοντας σταθερό στους 2 έως 8 βαθμούς Κελσίου, μέχρι και για 30 ημέρες μετά την απόψυξη, εντός της διάρκειας ζωής των έξι μηνών.
Πηγή: Εφημερίδα “Περί Υγείας”