Mislav
Zašto još uvijek nemamo cjepivo za običnu prehladu?
Desetljećima su znanstvenici bili u potrazi za univerzalnim cjepivom protiv prehlade – i još uvijek traže
Osjećate se jadno? Curi nos, grebe grlo? Možda kašalj, s laganim zimicom i bolovima, možda niska temperatura? Svi smo bili tamo. Statistički gledano, svi se suoče s ovim simptomima više puta godišnje . U posljednjih nekoliko godina bilo bi primamljivo okriviti neku varijantu koronavirusa COVID-19 ili SARS-CoV-2 za takve simptome.
Međutim, također postoji velika mogućnost da je to daleki rođak na obiteljskom stablu ljudskog virusa , onaj koji je odgovoran za više bolovanja i posjeta liječniku svake godine nego bilo koji drugi patogen — rinovirus. Simptomi obične prehlade mogu biti uzrokovani mnogim virusima , ali su izgledi da se borite s rinovirusom visoki: virus čini čak polovicu svih uobičajenih prehlada.
Tradicionalno postoji određena sezonskost respiratornih virusa u SAD-u . Gripa ima tendenciju vrhunca u jesen i ponovno u rano proljeće, dok se obične prehlade, poput respiratornih sincicijskih virusa (RSV), ne-COVID koronavirusa, adenovirusa i rinovirusa, javljaju sredinom zime. Ali čini se da je COVID-19 poremetio uobičajeni obrazac. “RSV obično vidimo na vrhuncu zimske sezone”, kaže Richard Martinello, specijalist za respiratorne viruse na Medicinskom fakultetu Yaleu Connecticutu. “Ali naša je bolnica već puna.
Pokušavamo smisliti gdje smjestiti pacijente i kako se brinuti za njih.” Nije samo RSV. “Zapravo povremeno viđamo djecu s prilično teškim infekcijama rinovirusom,” dodaje Martinello, “i odrasle s teškim infekcijama rinovirusom ove godine u bolnici.”
Svake godine potičemo se na godišnje cijepljenje protiv gripe – i čini se da cijepljenja protiv COVID-a idu sličnim putem. Ipak, ne dobivamo ga za običnu prehladu. S više od milijardu slučajeva svake godine samo u SAD-u — daleko više od bilo kojeg drugog virusa, uključujući COVID-19 i gripu zajedno — teško je precijeniti porast koji bi imalo univerzalno cjepivo protiv prehlade. Potraga za takvim cjepivom započela je prije više od pola stoljeća.
Počevši od 19. stoljeća, razvijeno je mnoštvo cjepiva za mnoge od najprožimajućih patogena u čovječanstvu, od prvog cjepiva iz 1798. protiv velikih boginja preko kolere i tifusa 1896. do cjepiva protiv COVID-19 2020. godine—ali ne i protiv obične prehlade cjepivo.
U 1950-ima, međutim, zajedno s uspjehom cjepiva protiv dječje paralize Jonasa Salka , virolozi su bili uvjereni da će proći samo nekoliko godina prije nego što obična prehlada bude iskorijenjena cjepivom.
U članku Popular Science iz 1955. godine, plodni virolog Robert Huebner procijenio je da bi cjepivo protiv prehlade moglo biti dostupno široj javnosti za samo godinu dana. Dok je Huebner—koji je zaslužan za otkriće onkogena (geni sa sklonošću izazivanju raka)—bio uspješan u razvoju cjepiva protiv adenovirusa posebno za faringokonjunktivalnu groznicu, nikada nije ispunio svoju potragu za cjepivom protiv prehlade.
Iako se priča Popular Sciencea usredotočila na Huebnerovo otkriće adenovirusa kao temeljnog uzroka prehlade iz 1953., tek su otkrićem Winstona Pricea iz 1956. virolozi shvatili da je rinovirus glavni krivac za prehladu. Od Priceova otkrića otkrivene su tri vrste rinovirusa (A, B i C) , uključujući više od 150 različitih sojeva. Osim toga, većina poznatih genoma rinovirusa sekvencirana je u pokušaju da se pronađu zajedničke karakteristike koje bi mogle poslužiti kao osnova za univerzalno cjepivo.
“S obzirom da postoji više od 100 tipova A i B rinovirusa,” primjećuje Yury Bochkov, specijalist za respiratorne viruse na Medicinskom fakultetu i javnom zdravstvu Sveučilišta u Wisconsinu , “morali biste staviti svih 100 tipova u jednu bočicu cjepiva u kako bi se omogućila zaštita” samo protiv A i B rinovirusa. Dodajte sve tipove C rinovirusa (više od 50), zatim natrpajte tipove virusa RSV ( više od 40 ), i to bi isto cjepivo moralo biti pakirano s više od 200 sojeva. Čak i tada, nudila bi samo zaštitu od otprilike dvije trećine svih uobičajenih prehlada. “To se smatralo glavnom preprekom u razvoju tih cjepiva”, kaže Bočkov.
Kada je riječ o proizvodnji univerzalnih cjepiva, znanstvenici traže najmanji zajednički nazivnik – zajedničku osobinu na koju cjepivo može ciljati – koji dijele sve varijante virusa. Nažalost, virusi nisu toliko kooperativni. Razdvojiti ih na pronalaženje zajedničkih osobina nije tako lako. Da bi pokrenuo proizvodnju antitijela, ljudski imunološki sustavi moraju biti u stanju prepoznati ta uobičajena virusna svojstva kao uljeza. To znači da svojstva moraju biti izložena ili na površini virusa. Osobine zaključane unutar virusne čestice ili u njenoj kapsidnoj strukturi ne mogu se otkriti sve dok se virus ne počne replicirati, što je prekasno da bi se izbjegla infekcija.
Protutijela, koja se sastoje od imunoglobulina temeljenih na proteinima kao što su IgM i IgG, stanice su u obliku slova Y koje neprestano cirkuliraju našom krvlju i zakače se za invaziju patogena, koji su prepoznatljivi po određenim sekvencama u svojim površinskim proteinima. Antitijela su sposobna onesposobiti napadače sve dok trupe bijelih krvnih stanica, ili leukocita, ne stignu da ih ubiju.
Cilj univerzalnog cjepiva je ne samo pronaći osobinu koja pokreće antitijela koja je zajednička za te mnoge različite tipove istog virusa, već i pronaći osobinu koja sporo mutira – ili onu koja uopće ne mutira. U slučaju univerzalnih cjepiva protiv koronavirusa i gripetrenutno u razvoju, istraživači su se usredotočili na više od samog površinskog proteina, ciljajući na druge virusne dijelove, kao što je stabljika površinskog proteina, koje naš imunološki sustav još uvijek može otkriti, ali je manje vjerojatno da će mutirati iz jedne varijante u drugu.
Virusi putuju lagano, drugim riječima, ne nose oko sebe strojeve za samostalno razmnožavanje. Umjesto toga, koriste svoje površinske proteine da se vežu za stanice našeg tijela, a zatim ih prevarom navedu na replikaciju virusnih čestica. Koronavirusi su, na primjer, poznati po svojim karakterističnim površinskim proteinima šiljaka, koji su postali fokus cjepiva protiv COVID-19. Slično tome, rinovirusi imaju svoj prepoznatljiv površinski protein u obliku lista djeteline , koji igra bitnu ulogu u sposobnosti virusa da otme stanice i replicira se. Nažalost, površinski proteini imaju tendenciju da brzo mutiraju, omogućujući virusima da mijenjaju oblik i izbjegnu otkrivanje od strane našeg imunološkog sustava. To je glavni razlog zašto se cjepiva protiv gripe, a sada i cjepiva protiv COVID-19, moraju ažurirati barem jednom godišnje.
Na sreću za RSV, znanstvenici su identificirali takve sličnosti. RSV se smatra jednim od najopasnijih virusa prehlade, posebno za dojenčad i djecu koja su osjetljiva na infekcije dišnog trakta . Nakon neuspjelog ispitivanja na ljudima u 1960-ima koje je dovelo do smrti dvoje dojenčadi, trebalo je još pola stoljeća prije nego što su znanstvenici identificirali nepromjenjivu zajedničku osobinu – površinski fuzijski protein RSV-a ili F protein koji se veže na stanice. Sada su četiri različita cjepiva već u posljednjoj trećoj fazi ispitivanja na ljudima . “I rade”, primjećuje Martinello, “rade nevjerojatno dobro. Trenutno je vrlo uzbudljivo vrijeme za RSV.”
Ali da bi cjepivo protiv prehlade moglo utjecati na godišnje infekcije, mora se razviti i zaštita protiv rinovirusa. Iako je postignut napredak u pogledu RSV-a, potraga za univerzalnim cjepivom protiv rinovirusa dobila je manje pažnje. To se možda mijenja.
Od 1960-ih, bilo je nekoliko kliničkih ispitivanja kandidata za cjepivo protiv rinovirusa na ljudima, iako nijedno nije bilo univerzalno. Ipak, neki su rezultati bili obećavajući – jedno je ispitivanje smanjilo simptome prehlade s 47 posto na 3,5 posto. Međutim, cjepiva su bila učinkovita samo na nekoliko od više od 150 sojeva. U 2010-ima istraživači su razvili sintetičke peptidne imunogene sposobne pokrenuti imunološki odgovor kod kunića izloženih 48 različitih sojeva ; peptidi su građevni blokovi proteina koji stanicama daju njihov oblik, a peptidni imunogeni privlače antitijela, potičući njihovu proizvodnju. U studiji iz 2019, istraživači su identificirali način kod miševa da liše rinoviruse (i druge viruse) specifičnog enzima koji trebaju replicirati.
U 2016., 50-valentno cjepivo protiv rinovirusa , odnosno 50 sojeva u jednoj injekciji, uspješno je isprobano na rezus makaki, a cjepivo s 25 sojeva na miševima. Ali čak i ako takva cjepiva dospiju u ispitivanja na ljudima, to ostavlja više od 100 neobjašnjenih sojeva rinovirusa.
“Što ako biste mogli podijeliti [sve različite sojeve] u nekoliko skupina?” kaže Bočkov. “Tada mislim da biste imali veće šanse pronaći nešto što bi bilo sačuvano unutar grupe.” To je poput razbijanja razlomaka u slične skupine i pronalaženja najmanjeg zajedničkog nazivnika za svaku—ili, u ovom slučaju, odvajanja skupina sojeva sa zajedničkim osobinama i razvijanja pojedinačnih cjepiva za svaku, koja se kasnije kombiniraju u jedno superpakirano cjepivo. To je upravo smjer istraživačkog timapoput Bochkovljevih idu s rinovirusom vrste C. Jednom kada se razviju odvojena cjepiva za pojedinačne skupine, mogla bi se spojiti u jedno cjepivo, što se zove polivalentno cjepivo. Ovaj pristup ciljanja na više sojeva u jednoj injekciji već se pokazao uspješnim načinom kontrole virusnih bolesti. Godišnje cjepivo protiv gripe, na primjer, polivalentno je cjepivo dizajnirano za ciljanje tri ili četiri soja gripe za koje je najvjerojatnije cirkulirati u određenoj godini. Slično tome, nova dvovalentna cjepiva protiv COVID-a stvaraju imunološki odgovor i na izvorni soj SARS-CoV-2, kao i na nedavne sojeve Omicron.
Bolji alati za sekvenciranje genoma također su u porastu, uključujući AI softver koji se može koristiti za analizu površinskih proteina i predviđanje mogućih mutacija, poput Googleovog AlphaFolda . Ovo u kombinaciji s tehnologijama mRNA platforme koje ubrzavaju razvoj cjepiva čini Martinella i Bochkova optimistima da će u nadolazećim godinama biti razvijeno više cjepiva protiv respiratornih virusa. “Možda ćemo vidjeti cjepivo protiv gripe, COVID-a i RSV-a kombinirano u jednom”, kaže Bočkov, dodajući da bi “cijepljenje bilo pravi put u borbi protiv prehlade”.
Iako je postignut napredak u vezi s univerzalnim cjepivom protiv gripe i univerzalnim cjepivom protiv koronavirusa , potraga za univerzalnim cjepivom protiv prehlade dobila je manje pozornosti. To je djelomično zato što se napori javnog zdravstva moraju usredotočiti i prvo usmjeriti razvoj cjepiva na najsmrtonosnije i najzaraznije patogene. Koliko god virusi obične prehlade bili zarazni – šire se kapljicama koje se prenose zrakom ili ostaju na površinama – COVID-19 je najmanje 10 puta smrtonosniji od gripe, a gripa je smrtonosnija od obične prehlade. Ipak, obična prehlada može dovesti do ozbiljnih komplikacija za ljude koji su imunokompromitirani ili imaju probleme s plućima, poput astme i kronične opstruktivne plućne bolesti.
Iako je potraga za univerzalnim cjepivom protiv obične prehlade započela prije nekoliko desetljeća, nije vjerojatno da će biti ispunjena u skorije vrijeme, unatoč nedavnim naprecima poput ispitivanja cjepiva protiv RSV-a. Dakle, držite te maramice pri ruci i često perite ruke. Nošenje maski za lice kao preventivna taktika nije isključivo u borbi protiv COVID-a – one također djeluju protiv širenja drugih respiratornih bolesti, uključujući običnu prehladu. “Moramo biti svjesni rizika i razmisliti o tome kako se zaštititi od bolesti”, napominje Martinello. “Ako si bolestan, ostani kod kuće, zadrži svoju djecu kod kuće, jer znaš kad si vani, tako se stvari dalje šire.”
A kada stignu cjepiva protiv obične prehlade, čak i ako su isprva specifična za virus, ne oklijevajte dobiti svoj ubod.