Οι κορονoϊοί είναι μια μεγάλη οικογένεια ιών, που συμπεριλαμβάνουν μερικούς ιούς που προκαλούν το «κοινό κρυολόγημα» σε υγιείς ανθρώπους. Στην πραγματικότητα, αυτοί οι ιοί βρίσκονται σε όλο τον κόσμο και αντιπροσωπεύουν μέχρι και 30% των λοιμώξεων του ανώτερου αναπνευστικού συστήματος σε ενήλικες.

Η επιδημία του COVID-19 σηματοδοτεί την τρίτη φορά που τα τελευταία χρόνια ένας κορονοϊός εμφανίζεται να προκαλεί σοβαρή νόσο και θάνατο σε ανθρώπους. Προηγούμενες επιδημίες κορονοϊού περιελάμβαναν το SARS (Σοβαρό Οξύ Αναπνευστικό Σύνδρομο), το οποίο εμφανίστηκε στα τέλη του 2002 και εξαφανίστηκε δύο χρόνια αργότερα, και το MERS (Αναπνευστικό Σύνδρομο της Μέσης Ανατολής), το οποίο εμφανίστηκε το 2012 και συνεχίζει να προκαλεί λοιμώξεις σε μικρό αριθμό ανθρώπων. [1]

H κοινωνική πίεση να φτιαχτεί ένα εμβόλιο αποτελεσματικό έναντι του κορονοϊού αποτελεί υψηλό κίνητρο για τους ερευνητές. Πολύ σύντομα, μια ομάδα ερευνητών που χρηματοδοτήθηκε από το Εθνικό Ινστιτούτο Ερευνών των ΗΠΑ δημιούργησε το πρώτο μοντέλο σε κλίμακα ατόμου, ενός στόχου πρωτεϊνών για την ανάπτυξη εμβολίων [1]. Αυτή είναι η λεγόμενη πρωτεΐνη αιχμής (spike protein) στον νέο κορωνoϊό SARS-Cov2. Όπως φαίνεται στην εικόνα, ένα τμήμα αυτής της πρωτεΐνης  (πράσινο) δίνει τη δυνατότητα  στον ιό να συνδέεται με έναν υποδοχέα στα ανθρώπινα κύτταρα, επιτρέποντας σε άλλα τμήματα της  πρωτεΐνης αιχμής (spike protein) να συγχωνεύσουν τις μεμβράνες των ιικών και ανθρώπινων κυττάρων. Αυτή η διαδικασία είναι απαραίτητη για να εισέλθει ο ιός στα κύτταρα και να τα μολύνει [2].

Η πρωτεΐνη αιχμής (spike protein) στον SARS- CoV-2 είναι αρκετά παρόμοια με αυτή του στενού συγγενή του, του ιού SARS. Φαίνεται επίσης ότι δεσμεύει τα ανθρώπινα κύτταρα πιο στενά από τον ιό SARS, γεγονός που θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί ο νέος κορονοϊός φαίνεται να μεταδίδεται ευκολότερα από άνθρωπο σε άνθρωπο, κυρίως μέσω αναπνευστικής οδού.

Ένα από τα ενδιαφέροντα χαρακτηριστικά του ιού είναι η μακρά λανθάνουσα περίοδος πριν την εμφάνιση πυρετού που μοιάζει με γρίπη, βήχα και δυσκολία στην αναπνοή. Στην πραγματικότητα, οι άνθρωποι που έχουν μολυνθεί από τον ιό μπορεί να μην παρουσιάζουν συμπτώματα μέχρι έως και δύο εβδομάδες, αλλά να μεταδίδουν σε άλλους τον ιό το χρονικό αυτό διάστημα.

Παρακάτω παρατίθενται μερικές βασικές ερωτήσεις που πρέπει να απαντηθούν σε ερευνητικό επίπεδο, ώστε να αναπτυχθεί ένα επιτυχημένο εμβόλιο έναντι του SARS-CoV-2.

Αναπτύσσουν ανοσία οι άνθρωποι;

Τα εμβόλια προκαλούν μια ανοσολογική απόκριση έναντι ενός παθογόνου παράγοντα χωρίς να έχει εκτεθεί ο άνθρωπος στον παθογόνο οργανισμό. Μελέτες άλλων κορονοϊών, όπως των τεσσάρων που προκαλούν συνήθη κρυολογήματα, οδηγούν τους περισσότερους ερευνητές να υποθέσουν ότι οι άνθρωποι που ανένηψαν από τη λοίμωξη SARS-CoV-2 θα είναι προστατευμένοι από την επαναλοίμωξη για ένα χρονικό διάστημα. Αυτή η υπόθεση πρέπει να υποστηριχθεί από στοιχεία διότι δεν γνωρίζουμε ακόμα τόσα πολλά για την ανοσία σε αυτόν τον ιό.

Αν οι άνθρωποι αναπτύξουν ανοσία, πόσο διαρκεί;

Η ανοσία είναι βραχυχρόνια για τους κορονοϊούς που προκαλούν κοινό κρυολόγημα. Άνθρωποι που έχουν υψηλά επίπεδα αντισωμάτων έναντι αυτών των ιών μπορούν να επαναμολυνθούν.

Τα στοιχεία είναι πιο αμφιλεγόμενα για τους δύο άλλους κορονοϊούς που έχουν προκαλέσει τις επιδημίες του SARS του MERS. Σε ανθρώπους που έχουν αναρρώσει από το MERS, τα αντισώματα έναντι του ιού πέφτουν ραγδαία. Από μη δημοσιευμένα ως τώρα στοιχεία του  Stanley Perlman, ιολόγου στο πανεπιστήμιο της Iowa στην πόλη Iowa  (ΗΠΑ) φαίνεται ότι τα αντισώματα του SARS εξακολουθούν να ανιχνεύονται στον οργανισμό 15 χρόνια μετά τη λοίμωξη, αλλά δεν είναι σαφές εάν αυτή η ανοσολογική απάντηση είναι αρκετή για να αποτρέψει την επαναλοίμωξη.  

Τι είδους ανοσοαπόκριση πρέπει να αναζητήσουν οι ερευνητές για την ανάπτυξη εμβολίων;

Προκλινικές μελέτες σε ποντίκια ενός υποψήφιου εμβολίου βασισμένου στην πρωτεΐνη αιχμής  (spike protein) βρίσκονται ήδη σε εξέλιξη στο Ερευνητικό Κέντρο Εμβολιασμού (VRC) του Εθνικού Οργανισμού Υγείας (NIH), τμήμα του Εθνικού Ινστιτούτου Αλλεργίας και Λοιμωδών Νοσημάτων (NIAID) των ΗΠΑ.  

Το NIAID συνεργάζεται με τη βιοτεχνολογική εταιρεία Moderna, στο Κέιμπριτζ της Μασαχουσέτης (ΗΠΑ), για να χρησιμοποιήσει τα πιο πρόσφατα ευρήματα στην ανάπτυξη ενός υποψήφιου εμβολίου. Το εμβόλιο της Moderna αποτελείται από ένα μόριο RNA. Όπως και πολλά άλλα εμβόλια που αναπτύσσονται για τον SARS-CoV-2, έχει σχεδιαστεί για να εκπαιδεύσει το ανοσοποιητικό σύστημα ώστε να παράγει αντισώματα που αναγνωρίζουν και εμποδίζουν την πρωτεΐνη αιχμής (spike protein) που χρησιμοποιεί ο ιός να εισέλθει στα ανθρώπινα κύτταρα.

Για να είναι επιτυχημένο ένα εμβόλιο έναντι του SARS-CoV-2 μπορεί να χρειαστεί να στοχεύσει στην ενεργοποίηση και παραγωγή και άλλων αντισωμάτων από τον ανθρώπινο οργανισμό που θα μπλοκάρουν και άλλες ιικές πρωτεΐνες ή θα ενισχύσουν τα Τ λεμφοκύτταρα να αναγνωρίζουν και να σκοτώνουν τα μολυσμένα από τον ιό κύτταρα.

Πώς μπορούμε να γνωρίζουμε αν ένα εμβόλιο είναι πιθανό να λειτουργήσει;

Τα εμβόλια προχωρούν σε δοκιμές σε ανθρώπους μετά από δοκιμές ασφάλειας και αποτελεσματικότητας στα ζώα. Ωστόσο, το εμβόλιο της Moderna και ένα άλλο που αναπτύχθηκε από την Inovio Pharmaceuticals στο Πλίμουθ, Μίτινγκ της Πενσυλβανία στις ΗΠΑ δοκιμάζονται σε ζώα ταυτόχρονα με τις δοκιμές φάσης 1 σε ανθρώπους. Η Inovio σχεδιάζει να ξεκινήσει την πρώτη της ανθρώπινη δοκιμή τον Απρίλιο. Κατά τη δοκιμή του εμβολίου της Moderna, το NIH θα προχωρήσει σε μεγαλύτερες μελέτες σε ανθρώπους μόλις οι μελέτες σε ανθρώπους και ζώα επιβεβαιώσουν ότι το εμβόλιο είναι ασφαλές.

Θα είναι ασφαλές;

Επειδή χορηγούνται σε μεγάλο αριθμό υγιών ατόμων, τα εμβόλια συνήθως έχουν υψηλότερο επίπεδο ασφάλειας από ότι τα φάρμακα που χορηγούνται σε άτομα που έχουν ήδη κάποια νόσο. Με τα εμβόλια για τον SARS-CoV-2, η κύρια ανησυχία των ερευνητών είναι να αποφευχθεί ένα φαινόμενο που αποκαλείται ενίσχυση της νόσου, κατά την οποία οι εμβολιασμένοι άνθρωποι που μολύνονται αναπτύσσουν μια πιο σοβαρή μορφή της νόσου από ότι άνθρωποι που δεν έχουν εμβολιαστεί ποτέ. Σε μελέτες ενός πειραματικού εμβολίου SARS που αναφέρθηκε το 2004 [3], τα εμβολιασμένα κουνάβια εμφάνισαν καταστροφική φλεγμονή στο συκώτι τους, αφού είχαν μολυνθεί από τον ιό. Οι ερευνητές αναφέρουν ότι ο κίνδυνος ενίσχυσης τη νόσου από το εμβόλιο είναι χαμηλός, αλλά ο κίνδυνος να μην προχωρήσουν γρήγορα τα εμβόλια, ώστε να έχουμε κάτι διαθέσιμο για την επόμενη χειμερινή περίοδο είναι μεγάλος.

Εξέλιξη της Επιδημίας

Εάν ο SARS-CoV-2 δεν εξαλειφθεί από τον άνθρωπο με την καραντίνα και άλλα μέτρα, μπορεί να αντιμετωπιστεί με τον εμβολιασμό. Εάν στο μέλλον εξασθενήσει και γίνει ένας ακόμα ανθρώπινος κορονοϊός που προσβάλει ανθρώπους στην κοινότητα προκαλώντας ήπια συμπτώματα του αναπνευστικού σαν τους άλλους τέσσερις κοροναϊούς που σχετίζονται με το κοινό κρυολόγημα, δεν θα είναι επίσης άσχημη εξέλιξη. Πριν όμως ο SARS-CoV-2 εξασθενίσει περαιτέρω σε μια πολύ λιγότερο λοιμογόνο μορφή, η έγκαιρη διάγνωση και η βέλτιστη θεραπεία σοβαρών περιπτώσεων αποτελούν το κλειδί για τη μείωση της θνησιμότητας. Πρέπει να παραμείνουμε σε επαγρύπνηση, αλλά υπάρχουν βάσιμοι λόγοι για συγκρατημένη αισιοδοξία. Η πρόοδος των ερευνητικών προσπαθειών για τον SARS-CoV-2 και τον COVID-19 θα ενισχύσει την επιστημονική βάση για τη λήψη σημαντικών αποφάσεων [4].

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

1.            Collins, F., Structural Biology Points Way to Coronavirus Vaccine. 2020, ΝΙΗ.gov.

2.            Wrapp, D. and J.S. McLellan, The 3.1-Angstrom Cryo-electron Microscopy Structure of the Porcine Epidemic Diarrhea Virus Spike Protein in the Prefusion Conformation. J Virol, 2019. 93(23).

3.            Weingartl, H., et al., Immunization with modified vaccinia virus Ankara-based recombinant vaccine against severe acute respiratory syndrome is associated with enhanced hepatitis in ferrets. J Virol, 2004. 78(22): p. 12672-6.

4.            Yuen, K.-S., et al., SARS-CoV-2 and COVID-19: The most important research questions. Cell & Bioscience, 2020. 10(1): p. 40.