Szansa na lek chroniący przed niemal każdym rodzajem infekcji wirusowej

Koncepcja uniwersalnego środka przeciwko niemal wszystkim wirusom powstała po odkryciu rzadkiej mutacji genetycznej, która wydawała się początkowo zwiększać podatność na infekcje bakteryjne. Dusan Bogunovic – immunolog z Columbia University – zidentyfikował ją około 15 lat temu. Ale wraz z pojawieniem się kolejnych pacjentów z mutacją odkrył też jej nieoczekiwane korzyści antywirusowe.

Po wstępnych badaniach okazało się, że nosiciele mutacji, która powoduje niedobór regulatora odporności o nazwie ISG15, cierpią na łagodny, ale uporczywy stan zapalny. – Rodzaj stanu zapalnego, który u nich występował, miał charakter przeciwwirusowy i wtedy dotarło do mnie, że te osoby mogą coś ukrywać – przyznał Bogunovic.

Kiedy wraz ze współpracownikami przyjrzeli się komórkom odpornościowym pacjentów z mutacją, zaobserwowali, że te miały kontakt z różnego rodzaju wirusami – grypą, odrą, świnką czy ospą wietrzną. Jednak pacjenci nigdy nie zgłaszali żadnych objawów infekcji ani choroby. – W głębi duszy wciąż myślałem, że gdybyśmy potrafili wywołać ten rodzaj aktywacji układu odpornościowego u innych osób, moglibyśmy chronić je przed praktycznie każdym wirusem – wyjaśnił Bogunovic.

W nowych badaniach, które ukazały się na łamach pisma „Science Translational Medicine” (DOI: 10.1126/scitranslmed.adx5758), Bogunovic i jego zespół donoszą, że opracowana przez nich eksperymentalna terapia zastosowana na chomikach i myszach daje im taką samą ochronę przeciwwirusową, jaką mają osoby z niedoborem ISG15. Terapia zapobiegała replikacji wirusa grypy i SARS-CoV-2 oraz łagodziła przebieg choroby. Badacze testowali też swoją terapię na hodowlach komórkowych. – Jeszcze nie znaleźliśmy wirusa, który mógłby przełamać mechanizmy obronne terapii – przyznał Bogunovic.

Terapia opracowana przez zespół Bogunovicia ma naśladować to, co dzieje się u osób z niedoborem ISG15, ale tylko przez krótki czas. Zamiast bezpośrednio wyłączać ISG15, który jest związany z produkcją ponad 60 białek, terapia opiera się na produkcji 10 białek, które są w głównej mierze odpowiedzialne za szeroką ochronę przeciwwirusową.

Obecna konstrukcja terapii przypomina szczepionki mRNA przeciwko COVID-19, ale z pewną różnicą: dziesięć mRNA kodujących 10 białek jest umieszczonych wewnątrz lipidowej nanocząsteczki. Po wchłonięciu nanocząsteczek komórki generują dziesięć białek, które zapewniają ochronę przeciwwirusową.

– Generujemy tylko niewielką ilość tych białek przez bardzo krótki czas, co prowadzi do znacznie mniejszego stanu zapalnego niż ten, który obserwujemy u osób z niedoborem ISG15. Ale ten stan zapalny wystarcza, aby zapobiec chorobom przeciwwirusowym – podkreślił Bogunovic.

Zespół Bogunovic postrzega swoją terapię jako broń na kolejną pandemię, która zapewni ochronę niezależnie od wirusa odpowiedzialnego za zakażenie. – Wierzymy, że technologia ta będzie działać, nawet jeśli nie znamy tożsamości wirusa – zaznaczył Bogunovic. Co ważne, ochrona przeciwwirusowa zapewniana przez tę technologię nie uniemożliwi ludziom rozwinięcia własnej pamięci immunologicznej wirusa, zapewniającej długoterminową ochronę.

Jednak opracowana technologia w zakresie dostarczania i wchłaniania leków wciąż wymaga optymalizacji. Po podaniu zwierzętom specjalnych nanocząsteczek, wspomniane wcześniej 10 białek zostało wyprodukowanych w płucach, ale prawdopodobnie nie na tyle wysokim poziomie, aby można było od razu bezpiecznie podawać je ludziom.

Naukowcy muszą również określić, jak długo będzie trwała ochrona przeciwwirusowa terapii. Obecnie szacują, że trzy do czterech dni. – Nie szukaliśmy leku przeciwwirusowego, kiedy zaczęliśmy badać naszych pacjentów, ale badania te zainspirowały opracowanie potencjalnie uniwersalnego leku przeciwwirusowego dla każdego – przyznał Bogunovic.

Źródło: Columbia University Irving Medical Center, fot. Wikimedia Commons, National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID)/ CC BY 2.0. Na zdjęciu obraz z transmisyjnego mikroskopu elektronowego wirusa SARS-CoV-2.