Τα τελευταία αποτελέσματα των κλινικών δοκιμών για τα εμβόλια της COVID-19 είναι ιδιαίτερα θετικά. Όπως έχουν δείξει, ο εμβολιασμός με το γονίδιο της πρωτεΐνης ακίδας του SARS-CoV-2 είναι ικανός να προκαλέσει προστατευτική ανοσία.
Τα περισσότερα εμβόλια σήμερα έχουν επικεντρωθεί στην πρωτεΐνη ακίδα (S) καθώς η τελευταία χρησιμοποιείται από τον ιό προκειμένου αυτός να εισέλθει στα κύτταρα του ανθρώπου. Ο πολλαπλασιασμός του ιού συμβαίνει στο εσωτερικό των κυττάρων του ξενιστή, επομένως καταλαβαίνουμε ότι ο αποκλεισμός της παραπάνω πρωτεΐνης αποτρέπει τον πολλαπλασιασμό του SARS-CoV-2. Αυτό συμβαίνει γιατί τα αντισώματα που στοχεύουν την πρωτεΐνη ακίδα μπορούν να ανιχνεύσουν και να εξουδετερώσουν τον ιό πριν αυτός εισέλθει στα ανθρώπινα κύτταρα.
Τα 3 εμβόλια που προηγούνται σήμερα (Pfizer/BioNTech, Moderna και Oxford/AstraZeneca) προκαλούν στο σύνολό τους παραγωγή της πρωτεΐνης ακίδας από τα κύτταρα του οργανισμού. Το εμβόλιο της Οξφόρδης χρησιμοποιεί έναν ακίνδυνο αδενοϊό για την επίτευξη του παραπάνω στόχου, ενώ τα άλλα δύο εμβόλια χρησιμοποιούν ένα mRNA που βρίσκεται μέσα σε ένα νανοπερίβλημα. Όταν τα κύτταρα του οργανισμού παράγουν την πρωτεΐνη ακίδα, το ανοσοποιητικό σύστημα την αναγνωρίζει ως ξένη και αρχίζει να παράγει αντισώματα και Τ λεμφοκύτταρα τα οποία μπορούν να την εξουδετερώσουν.
Ωστόσο, ο ιός SARS-CoV-2 φέρει και άλλες πρωτεΐνες εκτός από την ακίδα. Γνωρίζουμε σήμερα ότι, εκτός από την τελευταία, ο ιός έχει 3 ακόμα πρωτεΐνες οι οποίες περιλαμβάνουν την πρωτεΐνη του περιβλήματος (E), τη μεμβρανική πρωτεΐνη (Μ) και την πρωτεΐνη του νουκλεοκαψιδίου (Ν). Σε μία φυσική λοίμωξη, ο οργανισμός θα αναγνωρίσει και θα δημιουργήσει αντισώματα για καθεμία από τις παραπάνω πρωτεΐνες σε διαφορετικό βαθμό. Πόσο σημαντική είναι, όμως, η ανοσιακή απόκριση για τις παραπάνω πρωτεΐνες και σε ποιο βαθμό επηρεάζουν την ανοσία που δημιουργείται;
Σύμφωνα με τα διαθέσιμα δεδομένα σήμερα, μετά από μία φυσική λοίμωξη με τον SARS-CoV-2 η πρωτεΐνη για την οποία παράγοντα τα περισσότερα αντισώματα είναι η Ν, και όχι η πρωτεΐνη ακίδα όπως θα περιμέναμε. Το ίδιο ισχύει και για άλλους ιούς που έχουν Ν πρωτεΐνες. Ωστόσο, αυτή τη στιγμή είναι άγνωστο αν τα αντισώματα για την πρωτεΐνη Ν μπορούν να προστατεύσουν από μελλοντικές λοιμώξεις, καθώς η πρωτεΐνη αυτή βρίσκεται μόνο στο εσωτερικό του ιού, δίπλα στο RNA του τελευταίου. Έπεται, επομένως, ότι τα αντισώματα για την πρωτεΐνη Ν δεν μπορούν να αποτρέψουν την είσοδο του ιού στα κύτταρα.
Ένας Νέος Μηχανισμός
Μία νέα έρευνα από το Εργαστήριο Μοριακής Βιολογίας του Cambridge κατάφερε να αναδείξει προσφάτως ένα νέο μηχανισμό που μπορεί πιθανώς να εξηγήσει πως προσφέρουν ανοσία τα αντισώματα για την πρωτεΐνη Ν. Η παραπάνω έρευνα ασχολήθηκε με έναν άλλο ιό ο οποίος επίσης φέρει πρωτεΐνη Ν, τον ιό της λεμφοκυτταρικής χοριομηνιγγίτιδας, στον οποίο διαπιστώθηκε ένας νέος μηχανισμός για την υποδοχέα αντισωμάτων TRIM21.
Συγκεκριμένα, αν και μέχρι σήμερα πιστεύαμε ότι τα αντισώματα λειτουργούν αποκλειστικά εκτός των κυττάρων, ο υποδοχέας TRIM21 βρίσκεται μέσα στα κύτταρα. Όπως διαπίστωσε η παραπάνω έρευνα, τα αντισώματα για την πρωτεΐνη Ν μπορούν να εισέλθουν στα κύτταρα, όπου και αναγνωρίζονται από τον υποδοχέα, με το κύτταρο να καταστρέφει την πρωτεΐνη Ν. Ακολούθως, μικρά τμήματα της πρωτεΐνης παρουσιάζονται στην εξωτερική επιφάνεια των κυττάρων που έχουν μολυνθεί. Τα Τ κύτταρα αναγνωρίζουν τα τμήματα αυτά, καταλαβαίνουν ότι το κύτταρο έχει μολυνθεί και το καταστρέφουν, μαζί με τα σωματίδια του ιού που περιέχει.
Η ανακάλυψη αυτή είναι ιδιαίτερα σημαντική καθώς εξηγεί το ρόλο των αντισωμάτων για την πρωτεΐνη Ν του SARS-CoV-2. Το γεγονός αυτό δείχνει ότι τα αντισώματα για την πρωτεΐνη Ν είναι εξίσου σημαντικά με αυτά της πρωτεΐνης ακίδας, καθώς συνδέονται με έναν ακόμα μηχανισμό εξουδετέρωσης του SARS-CoV-2 από το ανοσοποιητικό σύστημα.
Η προσθήκη της πρωτεΐνης Ν στα εμβόλια του SARS-CoV-2 μπορεί να προσφέρει επιπλέον οφέλη, καθώς η παραπάνω πρωτεΐνη εμφανίζεται και σε άλλους κορονοϊούς, πολύ περισσότερο από την πρωτεΐνη ακίδα. Το γεγονός αυτό πρακτικά σημαίνει ότι η προστατευτική απόκριση στο εμβόλιο του SARS-CoV-2 μπορεί να προστατεύσει εν μέρει και από άλλους κορονοϊούς, όπως ο MERS-CoV.
Ένα άλλο πιθανό όφελος από την εισαγωγή της πρωτεΐνης Ν στα εμβόλια της COVID-19 είναι τα χαμηλά ποσοστά μεταλλάξεων που παρουσιάζει η παραπάνω πρωτεΐνη. Μέχρι σήμερα, έχουν παρατηρηθεί ορισμένες μεταλλάξεις στον ιό, ωστόσο σχεδόν στο σύνολό τους αυτές αφορούν την πρωτεΐνη ακίδα. Αν οι μεταλλάξεις αυτές είναι σημαντικές, τότε πιθανώς θα χρειαστούμε νέα εμβόλια στο μέλλον, όπως συμβαίνει σήμερα και με το εμβόλιο της γρίπης. Ωστόσο, καθώς η πρωτεΐνη Ν σπάνια παρουσιάζει μεταλλάξεις, ένα εμβόλιο με την παραπάνω πρωτεΐνη θα έχει πιθανώς μεγαλύτερη διάρκεια.
Τα πρώτα εμβόλια για τον SARS-CoV-2 δημιουργούν ελπίδες ότι ο ιός θα μπορεί να περιοριστεί με τον εμβολιασμό. Από το σημείο αυτό θα πρέπει να επικεντρωθούμε στην ανάπτυξη καλύτερων εμβολίων τα οποία τα παραμένουν αποτελεσματικά, παρά τις όποιες μεταλλάξεις του ιού. Για την επίτευξη του παραπάνω στόχου, τα εμβόλια θα πρέπει να περιλαμβάνουν περισσότερες πρωτεΐνες και Ν είναι μία πρωτεΐνη που σίγουρα θα πρέπει να εξεταστεί περισσότερο.