Μία επιστημονική ομάδα κατάφερε να αναπτύξει ένα νέο, εισπνεόμενο εμβόλιο της COVID-19 που μπορεί να διατηρηθεί σε θερμοκρασία δωματίου μέχρι και για 3 μήνες. Το εμβόλιο αυτό στοχεύει ειδικά τους πνεύμονες και έχει ιδιαίτερα υψηλή αποτελεσματικότητα. Στην ανάπτυξη αυτού του εμβολίου οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν το εξώσωμα LSC-Exo, το οποίο μπορεί να διαπεράσει ευκολότερα το πνευμονικό βλεννογόνο σε σχέση με τα λιπιδικά νανοσωματίδια που χρησιμοποιούνται στα εμβόλια της Pfizer και της Moderna. Όπως υποστήριξε η επιστημονική ομάδα, η προσέγγιση αυτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε οποιοδήποτε εμβόλιο που περιέχει πρωτεΐνες ενός παθογόνου. Προς το παρόν το εμβόλιο αυτό έχει δοκιμαστεί με επιτυχία μόνο σε πειραματόζωα.
«Υπήρχαν αρκετές προκλήσεις στον τρόπο χορήγησης των εμβολίων που θέλαμε να ξεπεράσουμε στην έρευνά μας. Αρχικά, η χορήγηση του εμβολίου ενδομυϊκά καθιστά δυσκολότερη την ανάπτυξη επαρκούς ανοσίας στους πνεύμονες. Αντιθέτως, η χορήγηση του εμβολίου ενδορρινικά ξεπερνά το παραπάνω πρόβλημα», αναφέρουν οι συγγραφείς.
«Δεύτερον, τα mRNA εμβόλια που κυκλοφορούν σήμερα χρειάζονται αποθήκευση σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες και εξειδικευμένο προσωπικό για τη χορήγησή τους. Το εμβόλιο που αναπτύξαμε διατηρείται σε θερμοκρασία δωματίου και χορηγείται εύκολα. Προφανώς, για να επιτύχουμε τον παραπάνω στόχο ήταν απαραίτητο να αλλάξουμε την οδό χορήγησης», πρόσθεσαν.
Με σκοπό να επιτρέψουν στο εμβόλιο να φτάσει απευθείας στους πνεύμονες, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν εξωσώματα (Exo) τα οποία απομόνωσαν από σφαιροειδή κύτταρα των πνευμόνων (LSCs). Τα εξωσώματα εξερευνώνται σήμερα ως φορείς για τη μεταφορά φαρμάκων και σε άλλες μελέτες.
Αρχικά, οι επιστήμονες εξέτασαν αν τα LSC-Exo έχουν την ικανότητα να μεταφέρουν πρωτεΐνες ή mRNA «φορτία» στους πνεύμονες. Η ομάδα συνέκρινε την κατανομή και προσκόλληση των LSC-Exo με αυτή των λιπιδικών νανοσωματιδίων που χρησιμοποιούνται στα mRNA εμβόλια. Όπως έδειξαν σε μία μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Extracellular Vesicle, τα LSC-Exo ήταν πιο αποτελεσματικά στη μεταφορά πρωτεϊνών και mRNA στα βρογχιόλια και τους πνευμονικούς ιστούς σε σχέση με τα λιπιδικά νανοσωματίδια.
Ακολούθως, οι επιστήμονες ανέπτυξαν ένα εισπνεόμενο εμβόλιο που χρησιμοποιεί LSC-Exo, τα οποία φέρουν την περιοχή πρόσδεσης στον υποδοχέα (RBD) της πρωτεΐνης ακίδας στην εξωτερική τους επιφάνεια. Τα αποτελέσματα από τις δοκιμές του παραπάνω εμβολίου σε πειραματόζωα παρουσιάστηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Nature Biomedical Engineering.
«Κάθε εμβόλιο έχει διαφορετικό μηχανισμό δράσης. Για παράδειγμα, τα mRNA εμβόλια μεταφέρουν μία αλληλουχία στα κύτταρα του ανθρώπου η οποία φέρει οδηγίες για την παραγωγή της πρωτεΐνης ακίδας. Το εμβόλιο που αναπτύξαμε στη μελέτη μας μεταφέρει στην επιφάνειά του ένα κομμάτι της πρωτεΐνης ακίδας το οποίο μόλις ανιχνευθεί από τον οργανισμό προκαλεί ανοσιακή απόκριση», εξηγούν οι συγγραφείς.
Στα ποντίκια που εξέτασαν οι επιστήμονες, η χορήγηση του νέου εμβολίου σε 2 δόσεις προσέφερε επαρκή ανοσία η οποία προστάτευε τα πειραματόζωα από τη νόσηση όταν εκτέθηκαν στον ιό SARS-CoV-2. Επιπλέον, το εμβόλιο αυτό ήταν δυνατό να διατηρηθεί σε θερμοκρασία δωματίου για διάστημα τριών μηνών.
Όπως υποστήριξε η επιστημονική ομάδα, αν και τα πρώτα αποτελέσματα είναι ενθαρρυντικά, υπάρχουν ακόμα αρκετές προκλήσεις που θα πρέπει να ξεπεραστούν μέχρι να έχουμε ένα τελικό προϊόν. Αυτό συμβαίνει γιατί η παρασκευή των εμβολίων αυτών είναι σχετικά δύσκολη.
«Ένα εισπνεόμενο εμβόλιο προσφέρει ανοσία τόσο συστηματικά όσο και τοπικά στους πνεύμονες, μπορεί να αποθηκευτεί ευκολότερα, ενώ σε αρκετές περιπτώσεις δεν χρειάζεται να χορηγείται από γιατρό. Αν και αυτή τη στιγμή υπάρχουν δυσκολίες για τη μαζική παραγωγή ενός τέτοιου εμβολίου, η προσέγγιση αυτή θα πρέπει σίγουρα να εξεταστεί από μελλοντικές μελέτες», καταλήγουν οι συγγραφείς.
Φωτογραφία: Artem Podrez