Genetycznie modyfikowane bakterie podawane przez nos

Na łamach magazynu naukowego Science Translational Medicine opublikowano wyniki najnowszych eksperymentów, przeprowadzonych przez grupę badaczy pod kierownictwem Rino Rappuoliego. Naukowiec jest światowym autorytetem w dziedzinie szczepionek oraz immunologii i obecnie jest szefem zewnętrznych badań i rozwoju w GlaxoSmithKline Vaccines. Jego wcześniejsza ścieżka zawodowa obejmowała m.in. stanowiska w Rockefeller University oraz Harvard Medical School, co jest wystarczające, aby nabrać estymy do jego dorobku oraz kompetencji.

Najnowsze badania prowadzone przez Rappuoliego mogą jednak wywoływać mieszane emocje, bowiem zespół przez niego nadzorowany opracował szczepionkę na zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych (menigitis). Nie było by w tym nic kontrowersyjnego, gdyby nie fakt, że opiera się ona na zmodyfikowanych genetycznie bakteriach, podawanych donosowo w formie aerozolu.

Zapalenie opon mózgowych

Najważniejsze jest jednak to, ze preparat realnie może ratować ludzkie zdrowie, a nawet życie, ponieważ zapalenie opon mózgowych jest wyjątkowo groźną przypadłością. Co więcej, nie każdy zdaje sobie sprawę, iż choroba ta jest wysoce zakaźna i powodowana najczęściej przez infekcje wirusowe, grzybicze lub bakteryjne. Za te ostatnie natomiast, odpowiada bakteria Neisseria meningitidis, czyli inaczej dwoinka zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych albo meningokok.

Bakteria ta występuje naturalnie u około 10% populacji i nie stanowi większego zagrożenia, dopóki nie dostanie się do krwiobiegu. W efekcie, meningokok B powoduje wspomniane zapalenie opon mózgowo- rdzeniowych, jak również posocznicę meningokokową.

Genetycznie zmodyfikowane bakterie

Szczepionki na choroby o podłożu bakteryjnym nie są niczym nowym, jednak opracowanie preparatów przeciwdziałających niektórym szczepom i rodzajom bakterii jest ekstremalnie trudne. Podobnie było w przypadku Neisseria meningitidis, powodującej zapalenie opon mózgowych. Dlaczego? Ponieważ bakteria ta do przeżycia musi zawierać białko wiążące typu H, odpowiadające za ochronę bakterii przez układem immunologicznym, a tym samym stanowi niezbędny składnik szczepionki. Problem polega na tym, że białko tego typu, wchodzące w skład tej konkretnej bakterii posiada aż 300 wariacji, co nadaje samej bakterii ogromną ilość zmiennych, a zawarcie ich wszystkich w jednym preparacie było niemożliwe, przynajmniej dotychczas.

Rino Rappuoli wpadł bowiem na ciekawy pomysł i zamiast próbować zawrzeć każdy wariant z osobna, poszeregował bakterie pod względem wariantów białka wiążącego typu H na trzy podstawowe grupy. Następnie, korzystając ze szczegółowych informacji strukturalnych na temat tych trzech głównych typów wariantów, zaprojektowano wariant grupy pierwszej tak, aby przenosił cechy wspólne dla grupy drugiej oraz trzeciej. W ten sposób powstały aż 54 opcje szczepionki, a podczas badań klinicznych na myszach okazało się, że jedna z nich - G1, powoduje produkcję przeciwciał zdolnych zabijać wszystkie szczepy meningokoków B. To sugeruje, że można ją wykorzystać do produkcji szeroko zakrojonej szczepionki ochronnej.

Szczepionka w sprayu na zapalenie opon mózgowych

Jak widać, opracowany preparat jest szczepionką wektorową, co oznacza w tym przypadku, że zawiera zmodyfikowaną, nie zagrażającą zdrowiu bakterię, której aplikacja powoduje reakcje obronna ludzkiego układu immunologicznego. Choć podanie do nosa genetycznie zmodyfikowanych bakterii brzmi dość nieprzyjemnie, pomimo tego, że jest całkowicie nieinwazyjne i równie odczuwalne, co zwykły np. na problemy z zatokami.

Jednocześnie, to nowe odkrycie może uratować wielu ludzi, ponieważ zapalenie opon mózgowych o podłożu bakteryjnym stanowi na poszczególnych obszarach około połowę wszystkich przypadków występowania tej choroby i jednocześnie jest najgroźniejszą z jej form. Powikłania po niej mogą prowadzić do poważnych zmian neurologicznych, takich, jak m.in. paraliż kończyn czy głuchota. Szczepionka opracowana przez zespół Rino Rappuoliego, choć brzmi dość kontrowersyjnie, jest niezwykle ważnym, medycznym osiągnięciem. Sama metoda jej powstania z kolei, może być wykorzystana w przyszłości do tworzenia kolejnych szczepionek, przeciwdziałających równie groźnym patogenom, jak np. wirusowi HIV.

Sprawdź też:

Szczepionka na COVID-19 od AstraZeneca – skutki uboczne i działanie