Πώς θα λειτουργούν τα εμβόλια κατά του κοροναϊού

Σε μια άνευ προηγουμένου κούρσα για την εξεύρεση οριστικής λύσης για την πανδημία, περισσότερα από 180 υποψήφια εμβόλια κατά του κοροναϊού αναπτύσσονται σήμερα σε όλο τον κόσμο, και τουλάχιστον 42 από αυτά δοκιμάζονται ήδη σε ανθρώπους.

Όλα τα εμβόλια αυτά διεγείρουν το ανοσοποιητικό σύστημα ώστε να επιτίθεται σε πρωτεΐνες του κοροναϊού SARS-CoV-2, όπως η επιφανειακή ακίδα που επιτρέπει στον ιό να εισέρχεται στα κύτταρα.

Ωστόσο τα υποψήφια εμβόλια χωρίζονται σε επιμέρους κατηγορίες ανάλογα με τη διαδικασία παραγωγής και τα δραστικά συστατικά τους.

Ερευνητές της Ιατρικής Σχολής Αθηνών (Παναγιώτης Μαλανδράκης, Ιωάννης Ντάνασης, Μαρία Γαβριατοπούλου και Θάνος Δημόπουλος) συνοψίζουν τις εξελίξεις σύμφωνα με ανασκόπηση που δημοσιεύτηκε στο Nature από του καθηγητή μικροβιολογίας Φλόριαν Κράμερ της Ιατρικής Σχολής «Όρους Σινά» στη Νέα Υόρκη.

Αδρανοποιημένα εμβόλια

Παράγονται σε κυτταροκαλλιέργεια, ακολουθούμενη από χημική αδρανοποίηση του ιού. Επειδή εισάγεται ολόκληρος ο ιός στον οργανισμό παράγονται αντισώματα όχι μόνο εναντίον της πρωτεΐνης πρόσδεσης του ιού, αλλά και εναντίον του περιβλήματός του. Τρία τέτοια εμβόλια βρίσκονται σε μελέτες Φάσης 3 στην Κίνα, ενώ ένα από την Ινδία, ένα από το Καζακστάν και δύο από την Κίνα βρίσκονται στις Φάσεις 1 ή 2 των κλινικών μελετών.

Ζωντανά εξασθενημένα εμβόλια

Τα εμβόλια αυτά παράγονται από μία εξασθενημένη μορφή του ιού, η οποία πολλαπλασιάζεται ως ένα βαθμό χωρίς να προκαλεί νόσο, προκαλώντας όμως ανοσολογική απάντηση ανάλογη με τη φυσική λοίμωξη. Η αδρανοποίηση επιτυγχάνεται είτε εκθέτοντας τον ιό σε συγκεκριμένες συνθήκες (όπως π.χ. χαμηλή θερμοκρασία, ή ανάπτυξη σε μη ανθρώπινα κύτταρα), είτε με τη γενετική τροποποίηση του ιού (π.χ. αφαιρώντας γονίδια υπεύθυνα για την αντιμετώπιση της ανοσολογικής ανταπόκρισης).

Το μεγάλο πλεονέκτημα των εμβολίων αυτών είναι ότι επάγουν και ανοσολογική απάντηση στους βλεννογόνους. Μπορούν να χορηγηθούν και από την μύτη, προστατεύοντας το ανώτερο αναπνευστικό που αποτελεί κύρια πηγή εισόδου του ιού. Ωστόσο, τα μειονεκτήματα των εμβολίων αυτών είναι η αμφίβολη ασφάλεια και η δυσκολία παραγωγής. Μόνο τρία εμβόλια σε αυτή την κατηγορία βρίσκονται σε προκλινική φάση.

Ανασυνδυασμένα πρωτεϊνικά εμβόλια

Τα εμβόλια αυτά περιέχουν διάφορες πρωτεΐνες του ιού όπως πρωτεΐνη επιφανείας, η πρωτεΐνη RBD και πρωτεϊνικά σωματίδια που μοιάζουν με τον ιό (VLP=virus like particle).
Ανάλογα με την τροποποίηση που θα γίνει στις πρωτεΐνες, επηρεάζεται και η επακόλουθη ανοσολογική απάντηση.

Τα εμβόλια αυτά έχουν ως πλεονέκτημα ότι δεν χρειάζεται ζωντανός ιός για να παραχθούν. Ωστόσο, η παραγωγή της πρωτεϊνικής ακίδαςs του ιού είναι δύσκολη. Η πρωτεΐνη  RBD είναι πιο εύκολη στην παραγωγή, ωστόσο επειδή είναι μικρή πρωτεΐνη θεωρείται πιο επιρρεπής στην ανάπτυξη αντοχής του ιού, συγκριτικά με εμβόλια που περιλαμβάνουν ολόκληρη την ακίδα. Πολλά τέτοια εμβόλια βρίσκονται σε προκλινικά στάδια ή σε Φάση 1.

Μη αντιγραφόμενοι φορείς

Τα εμβόλια αυτά βασίζονται σε ένα διαφορετικό ιό, που έχει δημιουργηθεί ώστε να παράγει την επιφανειακή ακίδα του ιού, αλλά δεν μπορεί να πολλαπλασιαστεί χάρη στην αφαίρεση ορισμένων γονιδίων. Συνήθως ως φορείς χρησιμοποιούνται αδενοϊοί. Τα εμβόλια αυτά επάγουν και Β και Τ κυτταρική ανοσία και χορηγούνται ενδομυϊκά, ωστόσο τυχόν προϋπάρχουσα ανοσία στον αδενοϊό-φορέα μπορεί να καταστήσει το εμβόλιο λιγότερο αποτελεσματικό. Στην κατηγορία αυτή υπάρχουν εμβόλια σε Φάσεις 1 έως 3.

Αντιγραφόμενοι φορείς

Στην περίπτωση αυτή χρησιμοποιούνται φορείς που παράγουν ένα ανασυνδυασμένο γονίδιο, στην προκειμένη περίπτωση την πρωτεϊνη spike. Επειδή ο φορέας πολλαπλασιάζεται ως ένα σημείο στον ξενιστή, τα εμβόλια αυτά επάγουν μεγαλύτερη ανοσολογική απάντηση, ενώ μπορούν κάποια να χορηγηθούν και στους βλεννογόνους επάγοντας έτσι και βλεννογονική ανοσία (ιδίως αυτά που βασίζονται στον ιό του Newcastle). Αυτή τη στιγμή δύο εμβόλια της κατηγορίας αυτής είναι σε μελέτες φάσης 1.

Αδρανοποιημένοι φορείς του ιού

Σε προκλινικά στάδια βρίσκονται εμβόλια που βασίζονται σε αδρανοποιημένους φορείς-ιούς, οι οποίοι παράγουν την ακίδα του κοροναϊού και έπειτα αδρανοποιούνται. Αυτά τα εμβόλια είναι πιο ασφαλή γιατί ο ιός δεν μπορεί να πολλαπλασιαστεί ούτε σε ανοσοκατεσταλμένους ασθενείς.

Εμβόλια DVA

Η προσέγγιση αυτή αξιοποιεί τα «πλασμίδια», κυκλικά μόρια DNA που προέρχονται από βακτήρια. Τυπικά τα πλασμίδια αυτά περιέχουν ένα γονίδιο που κωδικοποιεί την πρωτεΐνη της ακίδας του ιού, η οποία παράγεται στον εμβολιασμένο μετά την έγχυση. Ωστόσο, παρότι τα εμβόλια αυτά μπορούν να παραχθούν σε μεγάλη ποσότητα και σχετικά εύκολα, επάγουν χαμηλή ανοσογονικότητα και χρειάζονται συχνά να χορηγούνται μέσω εξειδικευμένων μεθόδων, περιορίζοντας τη χρήση τους. Τέσσερα εμβόλια βρίσκονται σε μελέτες Φάσης 1/2.

Εμβόλια RNA

Τα εμβόλια αυτά χρησιμοποιούν είτε mRNA (αγγελιοφόρο mRNA) είτε αυτοδιπλασιαζόμενο RNA, το οποίο συνήθως χορηγείται μέσω λιπο-νανοσωματιδίων (LNPs). Εμβόλια αυτών των κατηγοριών δοκιμάζονται σε μελέτες Φάσης 1-3. Παρόλο που έχουν ως πλεονέκτημα την εξ ολοκλήρου in vitro παραγωγή, τα πιθανά προβλήματα παραγωγής σε μεγάλη κλίμακα παραμένουν άγνωστα καθώς πρόκειται για νέα τεχνολογία.