Naukowcy opracowali prototyp szczepionki, która jest o wiele bardziej efektywna niż obecnie znane i dostępne preparaty.

Głównym składnikiem nowej szczepionki są glikokoniugaty, czyli - w tym przypadku - połączone kowalencyjnie węglowodany i cząsteczki białek. Wykorzystywanie glikokoniugatów do produkcji szczepionek jest standardowo stosowanym zabiegiem. Stosuje się je przede wszystkim do projektowania preparatów skierowanych przeciwko powszechnie występującym chorobom, takim jak np. zapalenie płuc, czy zapalenie opon mózgowych.

Naukowcy z BWH zaprojektowali prototyp nowej szczepionki, po tym jak odkryli, że komórki układu immunologicznego – a dokładniej limfocyty T – rozpoznają części węglowodanowe glikokoniugatów w opracowanym preparacie. Dzięki takiemu rozpoznaniu możliwe jest wywołanie odpowiedzi immunologicznej.  Odkrycie to obaliło powszechnie przyjęte założenie, że komórki układu odpornościowego rozpoznają tylko część białkową w szczepionkach zawierających glikokoniugaty.

Dowód na to, że limfocyty T rozpoznają część węglowodanową, naukowcy z BWH dostarczyli prezentując wyniki badań prowadzonych na myszach. Badacze immunizowali gryzonie różnymi typami szczepionek glikokoniugatowych przeciwko bakteriom z rodzaju Streptococcus z grupy B (bakterie z tej grupy powodują zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych u noworodków oraz starszych dzieci). Jedna grupa myszy była immunizowana szczepionką zawierającą różne proteiny. Drugiej grupie podana została szczepionka z glikokoniugatami zawierającymi tylko jeden rodzaj białka. W obu grupach łańcuch węglowodanowy był identyczny.

Naukowcy zauważyli, że u myszy, którym podano szczepionkę zawierającą ten sam rodzaj białka wykształciła się odpowiedź immunologiczna w takim samym stopniu jak u myszy, którym podano szczepionkę zawierającą różne białka w glikokoniugatach. Oznacza to, że różnorodność stosowanych protein nie wpływa na zmianę odpowiedzi immunologicznej. Fakt ten pozwolił naukowcom jasno stwierdzić, że limfocyty T rozpoznają węglowodany i generują stałą odpowiedź układu odpornościowego. Kolejnym etapem badań było poznanie mechanizmu aktywacji odporności na zakażenia bakteryjne indukowanej przez prototypowe szczepionki zawierające węglowodany.

„Rzeczą niezaprzeczalnie nową w naszych badaniach jest fakt, że w immunizowanych myszach odnaleźliśmy limfocyty T rozpoznające węglowodany z glikokoniugatów zawartych w naszych szczepionkach.” – powiedział Dennis L. Kasper, dyrektor Laboratorium z BWH. „Możliwe, że znaleźliśmy pierwszy w historii prawdziwy  limfocyt T specyficzny wobec węglowodanów” – dodał.

Odkrycie, że nie tylko białka, ale także węglowodany są rozpoznawane przez limfocyty T, zainspirowało naukowców do zaprojektowania szczepionki zawierającej więcej rodzajów węglowodanów. Bowiem więcej cząsteczek rozpoznawanych i przetwarzanych przez limfocyty T oznacza generowanie silniejszej odpowiedzi immunologicznej. Naukowcy wierzą, że prototyp glikokoniugatowej super efektywnej szczepionki, który zaprojektowali, w niedługim czasie będzie pomagać w leczeniu wielu chorób, na które cierpią obecnie ludzie.

„Na przykład, szczepionki z koniugatów pneumokokowych są skuteczne w leczeniu dzieci, jednakże są zupełnie nieefektywne w przypadku osób w podeszłym wieku.” – wyjaśnia Kasper. „Dlatego więc jesteśmy pełni nadziei na to, że projektując szczepionki takie jak ta, można ulepszać szczepionki i zwiększać ich efektywność we wszystkich populacjach objętych ryzykiem”.

Doktor Fikri Avci, główny autor badań i wykładowca w Departamencie Medycyny na BWH i w Szkole Medycznej Harvardu dodaje, że odkrycie tego, jak ludzkie komórki układu odpornościowego wchodzą w interakcje z węglowodanami przyczyni się w przyszłości do stworzenia wielu innych bardziej efektywnych szczepionek.

„Węglowodany to jedna z najbardziej licznych i zróżnicowanych strukturalnie grup cząsteczek w przyrodzie.” – mówi Avci. „Węglowodany są niesamowicie ważne w wielu procesach fizjologicznych. Lepsze zrozumienie interakcji z węglowodanami jest tu kluczowe. Mamy nadzieję, że nasze wyniki będą stanowić podstawę i pierwszy krok do opracowania nowych terapii oraz produkcji leków nowej generacji, zapobiegających nie tylko infekcjom bakteryjnym, ale także nowotworom czy chorobom wirusowym."

źródła:

http://www.physorg.com/

http://medicalxpress.com

http://en.wikipedia.org/wiki/Streptococcus

red. Tomasz Sznerch