Z założenia szczepienie pacjenta wybranym antygenem powoduje stymulację układu odpornościowego, jak również wytworzenie pamięci poszczepiennej pozwalającej w przyszłości rozpoznawać antygen. Od wielu lat badana jest możliwość wykorzystania komórek bakterii w celu wprowadzania do organizmu antygenów. Bakterie powodujące choroby u ludzi (na przykład z rodzajów Salmonella, Shigella, czy Bacillus) posiadły na drodze ewolucji zdolność do przeżycia we wrogim środowisku, jakimi są powierzchnie śluzówkowe znajdujące się wewnątrz nosa, ust, czy też jelit.

Zespół dr Roya Curtisa i dr Weia Konga w swojej pracy wykorzystał następującą ideę: bakterie powinny zostać osłabione zanim wprowadzi się je do organizmu,  muszą ponadto zostać zmodyfikowane, aby zawierały antygen stymulujący układ odpornościowy. Wtedy, po wprowadzeniu na przykład do nosa, będą doskonałą formą szczepionki.

Badacze, dzięki technikom inżynierii genetycznej, byli w stanie stworzyć szczep bakterii Salmonella i wykorzystać go do zaszczepienia odporności na śmiertelnego wirusa grypy myszom. Należy zwrócić uwagę, że takie nowatorskie podejście ma bardzo duży potencjał – może zostać zaadaptowane w celu wywołania odpowiedzi immunologicznej  przeciwko szerokiej gamie antygenów.

Problem jaki naukowcy napotkali podczas badań, polegał na tym, że bakterie używane do przenoszenia antygenu bardzo szybko umierały. Sprawia to co prawda, że są one bezpieczne, ale nie powoduje odpowiednio silnej reakcji układu odpornościowego W efekcie szczepionka traci na znaczeniu. Rozwiązano ten problem poprzez odpowiednie zaprogramowanie genetyczne bakterii. Sprawiono, że będą w stanie przeżyć i rozmnażać się w ciele gospodarza, ale umrą po zaledwie kilku generacjach. Efekt taki uzyskano dzięki modyfikacji bakterii w taki sposób, że są w stanie korzystać wyłącznie z niewystępującego naturalnie źródła cukru, wprowadzanego razem ze szczepionką. Kiedy zapas cukru się wyczerpie, bakterie nie są w stanie utrzymać integralności swojej ściany komórkowej i w efekcie implodują.

Gen kodujący antygen wprowadzany jest do takich właśnie zmodyfikowanych bakterii. Naukowcy sprawili również, że antygen zostaje wyeksponowany na zewnętrznej powierzchni komórki bakteryjnej, co czyni go łatwo dostępnym dla przeciwciał układu odpornościowego.

Wprowadzenie na rynek podobnych szczepionek przeznaczonych dla ludzi będzie wymagało nowatorskiego podejścia w wytwarzaniu i stosowaniu szczepionek. Jednak jeśli dzięki temu pozwoli na szczepienia w bardziej przystępnej formie, to być może warto. Bakterie-szczepionki mogą być wytwarzane w dużych ilościach, a technologia cały czas jest rozwijana. Kto wie, może już niedługo szczepienia w formie zastrzyków odejdą w niepamięć.

Tomasz Domagała

Źródło:

https://asunews.asu.edu/20121106_DNA_vaccine