Εμβόλιο κοροναϊού : Κάθε πότε θα χρειάζεται νέα έκδοση;

Η σύσταση του εμβολίου της γρίπης χρειάζεται να αλλάζει κάθε χρόνο καθώς ο ιός της γρίπης μεταλλάσσεται πολύ και γρήγορα – εξ ου και καλούμαστε ετησίως να κάνουμε νέο εμβόλιο γρίπης. Θα χρειάζεται άραγε  να λαμβάνει χώρα κάθε χρόνο η ίδια διαδικασία και σε ό,τι αφορά τον νέο κορωνοϊό;

Στο ερώτημα αυτό προσπάθησαν να δώσουν απάντηση ερευνητές του Πανεπιστημιακού Νοσοκομείου Charité – Universitätsmedizin στο Βερολίνο συγκρίνοντας την εξελικτική πορεία των ενδημικών κορωνοϊών που προκαλούν κοινό κρυολόγημα με εκείνη του ιού της γρίπης.

‘Με βάση τα ευρήματά τους που δημοσιεύονται στην επιθεώρηση «Virus Evolution», οι επιστήμονες του Charité προβλέπουν ότι όσο η πανδημία του SARS-CoV-2 βρίσκεται σε εξέλιξη, τα εμβόλια θα χρειάζεται να επικαιροποιούνται σε τακτική βάση. Εκτιμούν όμως ότι λίγα χρόνια μετά την πανδημία, στη μετα-πανδημική περίοδο, τα εμβόλια θα παραμένουν αποτελεσματικά, χωρίς να χρειάζονται μετατροπές, για περισσότερα χρόνια.

Οι «εξπέρ» των μεταλλάξεων

Ο ιός της γρίπης είναι… εξπέρ στο να ξεφεύγει από το ανθρώπινο ανοσοποιητικό σύστημα. Υφίσταται τόσο γρήγορα αλλαγές ώστε τα αντισώματα που παράγονται εναντίον του από το ανοσοποιητικό σύστημα είτε μετά από λοίμωξη ή μετά από εμβολιασμό καθίστανται συχνά ανίκανα να τον εξουδετερώσουν. Για τον λόγο αυτό και απαιτείται να αναπτύσσεται νέο εμβόλιο ενάντια στη γρίπη σε ετήσια βάση. Σε ό,τι αφορά τον SARS-CoV-2, το αρχικό στέλεχος έχει υποστεί μεταλλάξεις οι οποίες έχουν οδηγήσει σε αρκετά νέα παραλλαγμένα στελέχη – μάλιστα κάποια εξ αυτών, όπως το νοτιοαφρικανικό στέλεχος, έχουν την ικανότητα να διαφεύγουν, έστω και μερικώς, την ανθρώπινη ανοσολογική απόκριση. Ετσι, ήδη ορισμένες παρασκευάστριες εταιρείες εμβολίων ενάντια στον νέο κορωνοϊό έχουν αρχίσει να αναπτύσσουν καινούργιες εκδόσεις των εμβολίων τους με στόχο να καλύπτουν και τα παραλλαγμένα στελέχη που έχουν κάνει την εμφάνισή τους. Τι μαρτυρεί όμως αυτό για το μέλλον; Τα εμβόλια για τον SARS-CoV-2 θα ακολουθήσουν την πορεία των εμβολίων για τη γρίπη με αποτέλεσμα να απαιτείται καινούργιο εμβόλιο κάθε χρόνο (αν όχι πιο συχνά);

Οι «αβλαβείς» ενδημικοί κορωνοϊοί

Προσπαθώντας να δώσουν απάντηση σε αυτό το ερώτημα, ιολόγοι του Charité μελέτησαν τη γενετική εξελικτική πορεία γνωστών κορωνοϊών που προκαλούν κοινό κρυολόγημα. Αυτοί οι σχετικώς «αβλαβείς» κορωνοϊοί είναι γνωστό ότι ευθύνονται για το περίπου 10% των περιπτώσεων κοινού κρυολογήματος παγκοσμίως και κυκλοφορούν στον ανθρώπινο πληθυσμό επί πολύ μεγαλύτερο διάστημα σε σύγκριση με τον SARS-CoV-2. Oπως ακριβώς συμβαίνει με τον νέο κορωνοϊό, έτσι και οι κορωνοϊοί του κοινού κρυολογήματος εισέρχονται στα ανθρώπινα κύτταρα χρησιμοποιώντας την πρωτεΐνη-ακίδα τους, μια πρωτεΐνη στην επιφάνειά τους η οποία τους παρέχει τη χαρακτηριστική μορφή τους η οποία μοιάζει με κορώνα. Σημειώνεται ότι η πρωτεΐνη-ακίδα αποτελεί και τον στόχο όλων των εμβολίων ενάντια στον νέο κορωνοϊό που είναι διαθέσιμα αυτή τη στιγμή.

Δύο… παλαιοί κορωνοϊοί στο «μικροσκόπιο»

Στο πλαίσιο της μελέτης τους οι ερευνητές επικεντρώθηκαν στους δύο κορωνοϊούς τους οποίους γνωρίζουμε για το μεγαλύτερο χρονικό διάστημα σε σύγκριση με όλους τους υπόλοιπους της οικογενείας τους – πρόκειται για τους 229E και OC43 – και μελέτησαν τις μεταλλάξεις που έχουν εμφανιστεί στην πρωτεΐνη-ακίδα τους τα τελευταία 40 χρόνια. Συνέκριναν αρχικώς αλληλουχίες από παλαιά δείγματα που περιέχονταν σε μια βάση δεδομένων γενετικών αλληλουχιών. Με βάση τις μεταλλάξεις που εντόπισαν να έχουν εμφανιστεί σε μάκρος χρόνου, οι επιστήμονες παρήγαγαν φυλογενετικά δέντρα και για τους δύο κορωνοϊούς. Στη συνέχεια συνέκριναν τα φυλογονετικά αυτά δέντρα με το φυλογενετικό δέντρο του υπότυπου του ιού της γρίπης Η3Ν2, ο οποίος είναι άκρως αποτελεσματικός στο να ξεφεύγει από το ανθρώπινο ανοσοποιητικό σύστημα.

Τα φυλογενετικά δέντρα – «σκάλες»

Η σύγκριση αποκάλυψε ένα κοινό χαρακτηριστικό στα φυλογενετικά δέντρα τόσο των κορωνοϊών όσο και του ιού της γρίπης: και στις τρεις περιπτώσεις το σχήμα του δέντρου έμοιαζε με εκείνο μιας σκάλας. «Ενα ασύμμετρο δέντρο αυτού του τύπου πιθανότατα είναι το αποτέλεσμα της επαναλαμβανόμενης αντικατάστασης μιας παραλλαγής του ιού από μια άλλη η οποία διαθέτει πλεονέκτημα προσαρμοστικότητας» εξήγησε η πρώτη συγγραφέας της μελέτης, δρ Γουέντι Γιο από το Ινστιτούτο Ιολογίας του Charité και προσέθεσε: «Αυτό αποτελεί παράδειγμα ‘αντιγονικής απόκλισης’, μιας συνεχούς διαδικασίας που αφορά αλλαγές στις δομές της επιφάνειας που επιτρέπουν στους ιούς να διαφεύγουν το ανθρώπινο ανοσοποιητικό σύστημα. Κάτι τέτοιο σημαίνει ότι οι ενδημικοί κορωνοϊοί ξεφεύγουν από το ανοσοποιητικό σύστημα ακριβώς όπως ο ιός της γρίπης. Ωστόσο, πρέπει κάποιος να διερευνήσει την ταχύτητα με την οποία συμβαίνει αυτή η εξελικτική προσαρμογή».

Πιο αργός ρυθμός μετάλλαξης

Το επόμενο βήμα λοιπόν για τους ερευνητές ήταν να προσδιορίσουν τον ρυθμό εξέλιξης των τριών ιών. Ενώ ο ιός της γρίπης φάνηκε να συσσωρεύει 25 μεταλλάξεις ανά 10.000 νουκλεοτίδια (γενετικοί δομικοί λίθοι) τον χρόνο, οι κορωνοϊοί συσσώρευαν περί τις 6 τέτοιες μεταλλάξεις στο ίδιο διάστημα χρόνου. Αρα ο ρυθμός μετάλλαξης των ενδημικών κορωνοϊών ήταν τέσσερις φορές πιο αργός από εκείνον του ιού της γρίπης. «Σε ό,τι αφορά τον SARS–CoV-2, αυτά είναι καλά νέα» σημείωσε ο δρ Κρίστιαν Ντρόστεν, διευθυντής του Ινστιτούτου Ιολογίας και ερευνητής στο Γερμανικό Κέντρο για τη Μελέτη των Λοιμώξεων (DZIF), ένας από τους πλέον διακεκριμένους ιολόγους στη Γερμανία.

Αποτελεσματικότητα διαρκείας των εμβολίων μετά το πέρας της πανδημίας

Ωστόσο ο SARS-CoV-2 εκτιμάται ότι αυτή τη στιγμή μεταλλάσσεται με ρυθμό της τάξεως των 10 μεταλλάξεων ανά 10.000 νουκλεοτίδια κατ’έτος, γεγονός που σημαίνει ότι η ταχύτητα μετάλλαξής του είναι σημαντικά υψηλότερη από αυτή των ενδημικών κορωνοϊών. «Αυτή η ταχεία γενετική αλλαγή του ιού αντικατοπτρίζεται στην ανάδυση μεγάλου αριθμού παραλλαγμένων στελεχών του ανά τον κόσμο» σημείωσε ο επικεφαλής της μελέτης, καθηγητής Γιαν Φίλιξ Ντρέξλερ, ερευνητής τόσο στο Ινστιτούτο Ιολογίας όσο και στο DZIF. Ο δρ Ντρέξλερ διευκρίνισε όμως ότι «αυτό πιθανότατα συμβαίνει εξαιτίας του μεγάλου αριθμού μολύνσεων κατά τη διάρκεια της πανδημίας. Οταν ο αριθμός μολύνσεων είναι τόσο υψηλός, ο ιός μπορεί να εξελίσσεται ταχύτερα. Με βάση τον ρυθμό εξέλιξης των ενδημικών κορωνοϊών του κοινού κρυολογήματος, αναμένουμε ότι ο ιός SARS–CoV-2 θα αρχίσει να μεταλλάσσεται με πιο αργούς ρυθμούς όταν ο αριθμός των κρουσμάτων θα μειωθεί σε πολύ μεγάλο βαθμό – όταν δηλαδή μεγάλο μέρος του παγκόσμιου πληθυσμού θα έχει πλέον αποκτήσει ανοσία είτε μετά από λοίμωξη είτε μετά από εμβολιασμό». Ο ερευνητής κατέληξε τονίζοντας πως με βάση τα ευρήματα της ομάδας του «αναμένουμε ότι τα εμβόλια για τον νέο κορωνοϊό θα πρέπει να παρακολουθούνται συνεχώς για την αποτελεσματικότητά τους καθόλη τη διάρκεια της πανδημίας και να επικαιροποιούνται όταν χρειάζεται. Οταν όμως η κατάσταση σταθεροποιηθεί, πιθανώς τα εμβόλια θα είναι αποτελεσματικά για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα».