Zašto je razvoj cjepiva protiv parazita takav izazov? – bbc.com

Napisala Christine Ro za BBC

Proces stvaranja cjepiva protiv parazita je iznimno izazovan, no znanstvenici bi mogli biti na pragu velikih otkrića.

U siječnju je bilo puno razloga za slavlje kad je Kamerun postao prva zemlja u svijetu koja je pokrenula rutinsko cijepljenje protiv malarije. U veljači je isto učinila i Burkina Faso.

„Kontrola malarije nije išla u dobrom smjeru iz mnogo različitih razloga.“ – objasnila je Kate O’Brien, viditeljica odjela imunizacije, cjepiva i biologije pri Svjetskoj zdravstvenoj organizaciji (WHO). Slučajevi malarije rastu i otprilike 600 000 ljudi umire od posljedica svake godine. Klimatske promjene, borbe, dugotrajan učinak Covida 19 na sustav zdravstvene zaštite i uporna prilagodljivost komaraca koji prenose malariju neki su od faktora koji utječu na ukupnu smrtnost. To bi značilo da je dosadašnja prevencija protiv malarije – insekticidi unutar prostorija i mreže za krevete tretirane insekticidima – izgubila na snazi.

Sveobuhvatno cijepljenje protiv malarije daje nam još jedno oružje u toj borbi, s potpuno drugačijim pristupom, kaže O’Brien. „Ulazak s imuno baziranim pristupom dodaje važan povijesni dodatak“, dodaje. 2019 RTS,S cjepivo počinje se primjenjivati u Ghani, Keniji i Malaviji, a u 2021 WHO ga preporučuje za cijepljenje djece. RTS,S cjepivo nasljeđuje R21 cjepivo.

Ipak ovaj važan preokret ostao je u sjeni. RTS,S je bilo prvo ikad cjepivo protiv parazitske bolesti. Dok su parazitima uzrokovane bolesti brojne i različite, kao grupa su nedovoljno istraživane i potplaćene. Prema WHO, najzanemarenije tropske bolesti su lišmanijaza i Chagasova bolest, koje su uzrokovane parazitima.

Nije postojao nekakav poseban trud da bi cjepivo protiv malarije postalo prvo cjepivo protiv parazita. Međutim, možda nije iznenađenje da je na kraju bilo tako, obzirom na visoku smrtnost uzrokovanu malarijom koja je vodila razvoj cjepiva protiv malarije u fokus više nego za ostale parazitske bolesti (iako još uvijek ne toliko kao cjepiva za bolesti koje pogađaju bogatiji sloj stanovništva kao Covid 19).

Ta velika smrtnost čini malariju vidljivijom od drugih parazitskih bolesti. Kad se sve uzme u obzir, „ smrtnost je kod parazitskih bolesti… relativno mala kada se uspoređuje s drugim zaraznim bolestima“, kaže O’Brien. Posljedice mogu biti razorne, ali ne i nužno smrtonosne. Zbog toga i zbog limita parazitskih bolesti na specifična područja gdje živi populacija sa srednjim i niskim primanjima, nikada nisu bila na listi prioriteta konvencionalnih istraživača cjepiva.

Peter Hotez nije konvencionalni istraživač cjepiva. Profesor na Medicinskom fakultetu Baylor u Houstonu, također zajedno s ostalima vodi Dječji bolnički centar za razvoj cjepiva Texas, radio je s kolegama kako bi stvorili Covid 19 cjepivo koje je u igru ušlo kasnije i bilo proslijeđeno, slobodno od patenta, proizvođačima cjepiva u Indiji i Indoneziji. Barem 100 milijuna doza Indijske verzije cjepiva, Corbevax, došlo je na tržište po cijeni od cca. 3 dolara po dozi.

Znanstvenici su odabrali jeftiniju tehnologiju za proizvodnju cjepiva: proizvodnju proteina u kvascu kroz mikrobnu fermentaciju. Tim se nadao kako će lekcije s ovog iskustva moći primijeniti na njihovom radu s antiparazitskim cjepivima, rekao je.

Paraziti postavljaju puno izazova istraživačima cjepiva

Naravno, ogromna energija i novčani resursi potrošeni su na razvoj više vrsta cjepiva protiv Covida 19. No, to nije jedini razlog zašto su se ta cjepiva pojavila relativno brzo. „Nema sumnje da su paraziti puno kompliciranija ciljna skupina od virusa“, kaže Hotez. „U usporedbi s cjepivom za korona virus koje je bilo gotovo dok si rekao keks… to nije tako jednostavno s nečim kao što je cjepivo protiv ankilostoma“, dodaje.

Tehnički izazov u radu s parazitima je njihova ogromna genetička raznolikost, koja ih može napraviti teškima ciljanje određene vrste ili soja. Ankilostoma je parazitski crvkoji se hrani krvlju u crijevima, vodeći anemiji i pothranjenosti. „Razmišljate o njemu kao o životinji. Morate napraviti cjepivo protiv životinje“, kaže Hotez.

Gotovo sva postojeća cjepiva djeluju protiv bakterija i virusa, trenutno nema cjepiva protiv gljivičnih oboljenja nigdje na svijetu, a protiv parazita postoji samo jedno cjepivo – ono protiv malarije. Paraziti često imaju profinjene načine izbjegavanja imunog sustava domaćina. Prilagođavaju se svom domaćinu kroz kompliciran razvojni ciklus, uključujući nekoliko razvojnih faza. „ Svaka od tih faza, bilo da se radilo o domaćinu koji je čovjek ili životinja, koristi se različitim proteinima koji su izraženi u različitoj fazi. To čini otkrivanje što bi cilj kod razvoja cjepiva za parazite trebao biti.“, kaže O’Brien.

Ta raznolikost u razvojnom ciklusu je i jedan od razloga zašto nije uvijek lako uzgojiti parazite u laboratoriju. Drugim riječima, teško je proizvesti više njih u kontroliranim uvjetima, te u željenoj fazi razvoja za istraživačke svrhe. Mogućnost uključuje uzgoj parazita u životinjama namijenjenim za istraživanje, radije nego njihovim uobičajenim domaćinima.

Epidemiologinja Miriam Tendler je koordinatorica Sm14 Anti Helminth Vaccine inicijative pri Oswaldo Cruz Foundation (Fiocruz) u Rio de Janeiru.

Točno, grupa istražuje parazitske crve, uključujući i krvne metilje (šistosome) koji pogađaju otprilike 240 milijuna ljudi globalno, a trenutno postoji malo mogućnosti za liječenje. Krvni metilji su samo jedan oblik helminta, grupe crva (uključujući i ankilostome) koji obično uzrokuju kronične bolesti u siromašnijim zemljama.

Tendler i njezini suradnici pronašli su način da ciljaju vrstu ili soj tako da identificiraju ključnu komponentu u raznovrsnoj helmint vrsti. Ustanovili su da protein Sm14, koji je prisutan u brojnim helmint vrstama uzrokuje bolest kod ljudi i stoke, ne samo ankilostomijazu.

Tendler i njezini suradnici sada je razvio cjepivo protiv ankilostomijaze i završilo neka od kliničkih istraživanja u fazi 2 razvoja cjepiva. Prisjetila se kako su u ranim danima istraživanja protein morali izvaditi protein iz odraslog crva. No sada, nakon pronalaženja, sekvencioniranja i kloniranja rekombinantnog proteina, mogu proizvesti litre istog u fermentorima.

Zbog toga što postoji više vrsta crva koji proizvode protein Sm14, cjepivo protiv ankilostomijaze koje ovaj tim razvija moglo bi biti djelotvorno i na nekoliko drugih bolesti uzrokovanih helmint vrstom, kaže Tendler. K tome, jedna vrsta cjepiva u različitim formulacijama, može pomoći zaštititi djecu od ankilostomijaze, stoku od fasciolijaze, pa čak i ljubimce od srčanog crva.

Financiranje antiparazitskih cjepiva

Tendleričin tim radi paralelno na ljudskim i životinjskim verzijama Sm14 cjepiva, a uvid u ovom udruženom istraživanju, pomogao im je da dostignu trenutačnu fazu istraživanja. Ljudsko cjepivo protiv ankilostomijaze je trenutno na kliničkim istraživanjima u Senegalu i Tendler očekuje kako će biti spremno unutar tri godine.

„Uzbuđenje je veliko“, komentirala je uspjeh svog tima. Ovo usporedno istraživanje razvijanje cjepiva za ljude i životinje možda je pomoglo kako bi se pomaknuli i razgovori o kritičnoj potrebi cjepiva koje bi pobijedilo parazitske crve, koje će nastaviti ponovnu zarazu ljudi koji žive u pogođenim područjima. „Utjecaj na kvalitetu života ljudi, uglavnom djece, je izuzetno velik“, zaključuje Tendler.

No, dok ankilostomijaze i ostale bolesti uzrokovane helmintima uglavnom pogađaju ljude u siromašnijim zemljama, sa stanovišta stočarstva, šteta helminta na stoci ljudi u bogatijim zemljama također, stvara više tržišnog poticaja. Potencijalno veterinarsko cjepivo protiv helminta već je licencirano na FABP Biotech, privatnu kompaniju nastalu iz Fiocruz, dok se ljudsko cjepivo financira prvenstveno iz novca Brazilske vlade.

Potonje će biti „humanitarno cjepivo“, naglašava Tendler. Plan je da Fiocruz’s Institute of Technology on Immunobiologicals (Bio-Manguinhos) proizvede za cijenu manje od 1 dolara po dozi, s budućim mogućim rezovima u cijeni proizvodnje sve dok eventualno ne dostigne količinu od milijardu doza. Postojat će i granica zarade.

Cjepivo protiv ankilostomijaze će vjerojatno biti proizvedeno izvan multinacionalnih farmaceutskih kompanija. Hotez se nada da će biti proizvedeno od članica Mreže proizvođača cjepiva zemalja u razvoju, koja uključuje i brazilski Bio-Manguinhos, kao i proizvođače u Kini, Indiji, Južnoj Africi, te ostalim zemljama.

„Problem je što naša tehnologija za proizvodnju cjepiva nadmašuje naše političke, socijalne, ekonomske i zakonske okvire da bi se stvarno povećali i proizvela cjepiva.“, kaže Hotez.

Budućnost antiparazitskih cjepiva

Iako su antiparazitska cjepiva očajno potrebna, ne bi trebala biti tretirana kao „srebrni meci”, kaže O’Brien. „Ne postoji intervencija kod malarije koja ima savršene performanse. Imamo kutiju s alatima u preventivne svrhe“, kaže ona. Kao alat za smanjenje mogućnosti i ozbiljnosti infekcije, cjepivo protiv malarije je dodatak, prije nego zamjena drugim mjerama u našoj kutiji.

Važno je reći da zajednica u kojima je započeo projekt cijepljenja RTS,S cjepivom, nisu smanjile upotrebu krevetnih mreža.

Očekuje se da će ovo povijesno cjepivo slijediti druga, ciljajući istu bolest, što može unaprijediti brzinu razvoja i učinkovitost. Znanstvenici su nedavno potvrdili prosječnu učinkovitost od 78% za R21 cjepivo protiv malarije (što oni zovu visoka učinkovitost). Ovo istraživanje bilo je bazirano na promatranju 5 do 17 mjeseci staroj djeci u Burkina Faso, Keniji, Maliju i Tanzaniji.

Zbog razumijevanja, „cjepiva koja nude 97% zaštite kao kod ospica, prije su iznimka nego pravilo“, kaže Hotez.

„Ne bi se trebali toliko fokusirati na učinkovitost”, kaže O’Brien. Iako je važan broj, ona vjeruje da je utjecaj ono što je bitno, a on ovisi o dostupnosti cjepiva, kao i njegovom učinku na težinu bolesti.

Tu su također i šire koristi kod serije otkrića cjepiva protiv malarije. „Uspjeh ovog cjepiva stvara naduta slične pobjede kod jednako izazovnog patogena (helminta), koji uzrokuje značajan broj komorbiteta globalno, iako dobiva puno manje pažnje i manje resursa“, kaže Jeffrey Bethony, mikrobiolog na sveučilištu George Washington, u Washington DC.

Kao što su slične tehnologije razvoja cjepiva korištene kod HIV i korona virusa, tako je strategija razvoja kod cjepiva protiv malarije korisna kod ostalih tipova krvnih parazita, kaže Bethany. „To je val koji podiže sve brodove na istu točku“, kaže.

Hotez se nada da će se ovaj presedan raširiti, ne samo na tehničke aspekte razvoja cjepiva protiv zanemarenih tropskih bolesti, nego i na dostupnost istih cjepiva tamo gdje su potrebna. „Jedan od najzanimljivijih dijelova ovoga je ujedno i najstrašniji“, kaže Hotez. „Nevjerojatan je osjećaj znati da da si pionir inovativnog modela za pružanje dostupnosti ove novosti najsiromašnijim ljudima na planetu, a ujedno je i strašan, jer nema nacrtanog puta“, zaključuje.

Izvor: bbc.com

Prevele: Arijana Rabar i Natalija Kirić