Experții în controlul gripei vor să vaccineze cu material genetic - DER SPIEGEL

H1N1 este încă un virus gripal fără nicio groază reală. Cu toate acestea, experții nu vor să dea totul clar pentru moment. Deoarece virusul s-ar putea schimba în continuare, poate deveni și mai periculos - și poate declanșa o pandemie.

De pe vremea gripei aviare, lumea a fost conștientizată de amenințarea unei pandemii. Din punct de vedere statistic, este mult timp întârziat. Suntem pregătiți - dar suntem pregătiți și noi?

Dacă cel mai rău vine în cel mai rău, există doar trei arme împotriva unui virus pandemic: antivirale, controlul răspândirii și un vaccin adecvat. Au fost create stocuri Tamiflu și Relenza și au fost elaborate planuri de pandemie. Vaccinul este cea mai puternică armă în această luptă, dar durează până la șase luni.

Dacă cel mai rău este cel mai rău, va trece prea mult până când vaccinul va fi disponibil, primul val al virusului va fi furat în întreaga lume și va avea multe victime. Câți nu știe nimeni - în Planul Național pentru Pandemie din Germania, experții folosesc calcule model pentru a estima numărul victimelor numai pentru Germania în jur de 100.000 în primele opt săptămâni; totuși, măsurile de limitare a bolii, utilizarea antiviralelor și vaccinările nu sunt luate în considerare.

Calea către vaccin în prezent arată de obicei astfel:

Dacă virusul pandemic este cunoscut, laboratoarele din întreaga lume încearcă să îl izoleze, să îl identifice și să îl analizeze.
OMS selectează apoi un așa-numit virus de semințe, pe baza căruia este dezvoltat un vaccin care promite o protecție maximă chiar și împotriva posibililor mutanți virali.
Companiile farmaceutice încep să producă vaccinuri: virusul este acum cultivat pe scară largă în ouă incubate.
În formă slăbită sau ucisă, virusurile stau la baza unui vaccin protector. Cantitatea de virus crescută într-un ou nu corespunde cu o singură doză. Prin adăugarea de aditivi stimulatori imuni - așa-numiții adjuvanți - cantitatea de material viral necesară pentru fiecare doză poate fi redusă.

Această metodă de producere a vaccinului prezintă numeroase dezavantaje:

Cultivarea și purificarea virusurilor este plictisitoare.
Pregătirea vaccinului este costisitoare.
Virusurile agresive, cum ar fi gripa aviară, nu pot fi cultivate în ouă, deoarece ucid embrionii de pui.
Capacitatea de producție a vaccinului este distribuită inegal: „Aproximativ 80% sunt fabricate în SUA și Europa”, spune Michael Pfleiderer, șeful departamentului de vaccinuri antivirus de la Institutul Paul Ehrlich, într-un interviu acordat SPIEGEL ONLINE.

Pfleiderer pune cantitatea maximă de vaccin care poate fi produsă anual folosind metoda oului la aproximativ un miliard de doze. Trebuie remarcat faptul că sunt necesare două vaccinări pentru o imunizare reușită. După aproximativ șase luni, maximum 500 de milioane de oameni ar putea fi vaccinați - mai puțin de un al treisprezecelea din populația lumii.

Cu toate acestea, aceste cantități pot fi atinse numai dacă toată capacitatea de producție globală este utilizată pentru vaccinul pandemic. Dar asta înseamnă, de asemenea, că nu se produce nimic altceva în același timp - cum ar fi vaccinurile împotriva gripei normale anuale. Se estimează că 500.000 de oameni din întreaga lume mor din această cauză în fiecare an. Atunci nu ai mai avea nimic în mână împotriva acestui virus - o decizie etică dificilă care trebuie cântărită între decesele așteptate de la un virus pandemic și cele de gripă normală. "Având în vedere riscul de pandemie, această decizie trebuie luată în acest moment", spune Pfleiderer. "Din fericire, cotele sezoniere pentru vaccinul antigripal pentru 2009 sunt în vigoare."

O nouă abordare este creșterea virușilor în culturile celulare. Cu toate acestea, acest proces este încă la început. Companiile farmaceutice Baxter și Novartis îl folosesc deja. Potrivit lui Baxter, această metodă economisește aproximativ zece săptămâni de timp - capacitatea este de 1,5 milioane de cutii pe săptămână. Potrivit lui Pfleiderer, în ceea ce privește cantitatea, acest lucru este în prezent greu semnificativ în producția unui vaccin pandemic. „Cea mai mare parte a vaccinului se face folosind metoda ouălor”, spune Pfleiderer.

Cercetătorii critică faptul că strategiile actuale de producere a vaccinurilor sunt în general prea lungi, prea ineficiente și prea scumpe: „Metodele actuale de producere a vaccinului se bazează pe o tehnologie care are 50 de ani”, scria biochimistul Gareth Forde într-un comentariu din revista „Nature” în 2005 Biotehnologie "în fața amenințării cu gripa aviară.

Dar de ce s-a întâmplat atât de puțin în acest timp? Într-un interviu acordat SPIEGEL ONLINE, Forde a spus: "Vaccinurile nu sunt o piață deosebit de profitabilă. Puteți pur și simplu câștiga mai mult cu medicamente de care oamenii ar putea avea nevoie în fiecare zi decât cu vaccinuri, care uneori trebuie administrate doar o dată la zece ani".

În același timp, reglementările pentru producerea vaccinului au devenit din ce în ce mai stricte - ceea ce a crescut costurile de producție. Pe scurt: Potrivit Forde, stimulentele pentru producătorii de produse farmaceutice pe piața vaccinurilor sunt scăzute. „Acesta este motivul pentru care cercetarea universitară și cea a altor organizații științifice sunt atât de importante pentru dezvoltarea în continuare și descoperirea de noi vaccinuri”, spune Forde.

Prin urmare, oamenii de știință au mari speranțe pentru strategii de vaccinare complet noi. SPIEGEL ONLINE vă prezintă cele mai promițătoare.

Vaccinarea cu ADN viral

Vaccinările au fost utilizate de la sfârșitul secolului al XVIII-lea. Principiul este încă neschimbat astăzi: organismul este vaccinat într-o formă slăbită, celulele sistemului imunitar recunosc intrusul, formează anticorpi potriviți și creează celule de memorie. Dacă apare o infecție reală la un moment dat după vaccinare, corpul este pregătit: armuratorii de celule de memorie pot genera imediat anticorpii corespunzători și pot distruge agentul patogen.

Cu toate acestea, pentru a obține agenți patogeni slăbiți, trebuie mai întâi crescuți. Acest lucru durează ceva timp. Și în cazul unei pandemii, timpul este esențial.

Deci, de ce să nu lăsăm corpul însuși să producă dușmanul slăbit, astfel încât să poată exersa asupra lui? Aceasta este ideea vaccinării ADN-ului.

În detaliu, arată așa: De îndată ce sunt cunoscute secvențele genelor unui virus pandemic - analiza nu este mare lucru, mulți viruși gripali au doar opt gene - genele virusului sunt recreate artificial. Bucățile de ADN produse sunt apoi introduse într-o plasmidă, o moleculă circulară de ADN găsită în bacterii. Inginerii genetici folosesc plasmidele ca feriboturi atunci când doresc să introducă gene în celule.

Odată ce ați construit o plasmidă care conține unele dintre genele virusului - mai întâi o introduceți într-o bacterie. Bacteriile sunt înmulțite în bioreactoare mari - ceea ce este mult mai rapid decât creșterea virusurilor în ouă. Plasmidele sunt apoi izolate din nou de bacterii și purificate. Vaccinul ADN este gata.

Virusul gripei porcine

Săgeata agentului patogen în sus

Săgeata agentului patogen în jos

Este un virus gripal A numit H1N1 care poate fi transmis de la persoană la persoană - în principal prin strângeri de mână, strănut și tuse. Un virus H1N1 a provocat și gripa spaniolă, care a ucis cel puțin 25 de milioane de oameni din întreaga lume între 1918 și 1920.

Simptome săgeată sus

Simptomele săgeată în jos

Gripa porcină provoacă simptome similare gripei normale: febră bruscă, dureri musculare, tuse uscată și gât uscat. Cu toate acestea, diareea și greața însoțitoare sunt mai pronunțate.

Săgeata Danger Up

Săgeata Pericol în jos

Noile tulpini ale virusului se pot răspândi rapid, deoarece nu există imunitate naturală și durează luni de zile până când un vaccin actual este dezvoltat și produs. Noua tulpină a virusului gripei porcine diferă de virusul H1N1 mai vechi de care vaccinurile actuale împotriva gripei protejează. Gripa obișnuită ucide între 250.000 și 500.000 de oameni în fiecare an, în special vârstnici. Majoritatea mor de pneumonie. Oamenii sănătoși pot de asemenea să se îmbolnăvească fatal.

Antivirale Săgeată sus

Agenți antivirali săgeată în jos

Conform stării actuale a cunoștințelor, ingredientele active oseltamivir (denumirea comercială Tamiflu) și zanamivir (denumirea comercială Relenza) oferă protecție împotriva virusului gripei porcine. Aceste ingrediente active împiedică reproducerea nespecifică a virusurilor gripalei A și B din organism.

Versatilitatea virusurilor gripale Săgeată sus

Versatilitatea virusurilor gripale Săgeată în jos

Virușii gripali se numără printre cei mai versatili agenți patogeni cunoscuți. Dezvoltarea unor tipuri complet noi este rară, dar extrem de periculoasă. De obicei, virușii sar de la păsări sau porci la oameni undeva în lume. Dacă întâlnesc alți virusuri gripali mai vechi în celulele corpului, informațiile genetice se pot amesteca și produce noi agenți patogeni.

Acesta poate fi injectat în mușchi ca un vaccin normal. Unele dintre plasmidele încărcate cu genele de virus artificial sunt apoi preluate de celulele imune ale corpului. Odată ajuns în interiorul celulei, genele sunt traduse în proteine, care apoi - ca și în cazul unei vaccinări normale - încep mecanismele de apărare a anticorpilor din organism.

Secvențele genetice ale virusului pot fi trimise prin e-mail

Principiul vaccinării ADN-ului este similar cu o infecție reală. Virușii nu fac altceva decât să instruiască fabrica de proteine a celulelor să construiască noi agenți patogeni. Singura diferență este că, odată cu vaccinarea ADN, numai genele individuale ale virusului sunt aduse în celule. Acest lucru nu are ca rezultat funcționarea virușilor, ci doar componente individuale ale agentului patogen.

Metoda nu numai că este elegantă, ci are și avantaje enorme: „Vaccinurile ADN sunt mult mai rapide de produs decât vaccinurile convenționale”, spune Gareth Forde. „Odată ce cunoașteți secvența genelor virusului, puteți trimite prin e-mail informațiile din întreaga lume”, a spus Forde. "Apoi, în termen de două săptămâni aveți o rețea de producție pentru fabricarea unui vaccin ADN."

Jim Williams este vicepreședinte de cercetare la Nature Technology Corporation din statul Nebraska. Compania sa de biotehnologie produce plasmide și vaccinuri ADN. El confirmă: „Această modalitate rapidă de fabricare este marele avantaj al vaccinurilor ADN. În cazul unei pandemii, acestea ar fi cele mai rapide la distribuirea vaccinurilor”.

Vaccinarea genetică este încă în stadiul experimental. În experimentele pe animale a fost posibilă imunizarea șoarecilor cu vaccinări ADN împotriva diferiților virusuri. Cu toate acestea, la maimuțe și oameni, eficiența imunizării a fost scăzută.

„Marea problemă este modul în care este administrat”, spune Jim Williams. Injecția tradițională de ADN gol în mușchi nu produce imunizare adecvată la om, a spus Williams. Deoarece doar o mică parte din moleculele ADN intră în nucleele celulare în acest fel.

Șoc electric la vaccinare

"Aveți nevoie de un electroporator, un dispozitiv care creează un câmp electric pentru câteva secunde la locul de aplicare al vaccinului." Drept urmare, membranele celulare devin poroase pentru o perioadă scurtă de timp, iar plasmidele injectate anterior cu ADN-ul virusului sunt mai bine absorbite. Cu această metodă, spune Williams, se poate genera un răspuns imun eficient la maimuțe. Ceva asemănător poate fi așadar așteptat la oameni.

Dezavantajul acestei injecții este însă că pacientul primește un șoc electric. Și asta, crede Williams, mulți nu ar fi dispuși să sufere - dacă există o alternativă mai plăcută. Cu toate acestea, în perioadele de urgență pandemică, cu siguranță arată diferit, suspectează el.

Michael Pfleiderer nu împărtășește optimismul Forde și Williams cu privire la vaccinările ADN: „În ochii mei, vaccinurile ADN sunt produse fanteziste”. În prezent, nu este posibil să se producă cantitățile necesare de vaccinuri ADN pentru o populație mondială. Există, de asemenea, riscuri ridicate: mutațiile ar putea fi declanșate, oncogenele activate, care cauzează cancer. "Nu văd deloc vreun viitor în aceste vaccinuri."

De fapt, vaccinurile ADN trebuie încă să se afirme în studiile clinice. Primele rezultate din studiile de fază I au arătat o bună tolerabilitate, așa cum au raportat oamenii de știință în martie 2008 în revista specializată „Expert Reviews Of Vaccines”. Cu toate acestea, un medicament nou trebuie să treacă prin trei faze clinice înainte de a fi aprobat. Și asta poate dura ani.

RNAi - gene virale paralizante

În urmă cu câțiva ani, oamenii de știință au descoperit un mecanism în celulă care a inițiat o adevărată revoluție în ingineria genetică: interferența ARN (ARNi). Principiul merge așa: Dacă cunoașteți secvența unei gene, o puteți paraliza cu bucăți scurte de ARN personalizate. Aceste molecule de genom produse artificial împiedică traducerea genei într-o proteină.

De atunci, cercetătorii au folosit acest mecanism natural în celulă pentru a studia funcția genelor - oprindu-le și văzând ce se întâmplă. Cu RNAi s-ar putea preveni, de asemenea, traducerea genelor virusului în celulele infectate. Nu ar preveni infecția, dar va împiedica răspândirea virusului în organism. RNAi este, prin urmare, o alternativă la agenții antivirali precum Tamiflu, spune Ben Berkhout, virolog la Universitatea din Amsterdam, într-un interviu acordat SPIEGEL ONLINE.

Oamenii de știință au testat deja metoda în HIV, hepatită și infecții gripale la animale și oameni - cu diferite grade de succes.

În opinia lui Berkhout, ARNi este cel mai potrivit pentru virușii care infectează căile respiratorii - cu dispozitive de inhalare, ARN-ul poate fi adus local și ușor în plămâni. Șoarecii ar putea fi protejați eficient împotriva gripei aviare și maimuțelor de la Sars, scrie Berkhout. În caz de pandemie, cercetătorul a concluzionat că ARN - aplicat pe termen scurt - ar putea fi un ajutor eficient.

Cu toate acestea, există și posibile efecte secundare care nu ar trebui subestimate: Traducerea altor gene vitale în celulă ar putea fi perturbată de bucățile de ARN. Un răspuns imun împotriva moleculelor de ARN în sine a fost observat și în experimentele pe animale. Prin urmare, avertizează Berkhout, utilizarea ARN-ului ar trebui să fie pe termen scurt, local și în doze mici.