Τα mRNA εμβόλια για τη νόσο COVID-19 μπορεί να παρέχουν χαμηλότερη ανοσία στα παραλλαγμένα στελέχη του ιού SARS-CoV-2

Το έτος 2020 καθορίστηκε από την πανδημία της νόσου COVID-19, αλλά ήταν επίσης και μια εποχή αξιοσημείωτων επιστημονικών ανακαλύψεων.

Τα εμβόλια αναπτύχθηκαν σε λιγότερο από ένα χρόνο με την εφαρμογή της τεχνολογίας mRNA, με ποσοστό αποτελεσματικότητας 95% αναφορικά με την πρόληψη της θνησιμότητας και της σοβαρής λοίμωξης από SARS-CoV-2, υπερβαίνοντας το ποσοστό αποτελεσματικότητας (50%) που ορίστηκε από την Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων (FDA) για έγκριση.

Ωστόσο, με την εμφάνιση νέων παραλλαγών COVID-19 – B.1.1.7, B.1.351 και P.1 – υπάρχει ανησυχία ότι αυτά τα εμβόλια δεν θα είναι τόσο αποτελεσματικά.

Μια νέα μελέτη αξιολογεί την αποτελεσματικότητα των εμβολίων mRNA στις τρέχουσες μορφές τους έναντι αυτών των νέων παραλλαγών.

Νέες μεταλλάξεις του SARS-CoV-2

Ο ιός SARS-CoV-2, όπως πολλοί ιοί, “εισβάλλουν” στα κύτταρα. Επειδή οι ιοί δεν μπορούν να αναπαραχθούν από μόνοι τους, χρησιμοποιούν τους κυτταρικούς μηχανισμούς για να δημιουργήσουν αντίγραφα του RNA γονιδιώματος τους.

Αυτό που ξεχωρίζει τον SARS-CoV-2 είναι ότι διαθέτει «διορθωτικό» εξοπλισμό για τη διόρθωση σφαλμάτων κατά την αναπαραγωγή. Για αυτόν τον λόγο, ο SARS-CoV-2 φαινόταν ότι μεταλλάσσεται σπάνια.

Σε μια μελέτη που πραγματοποιήθηκε τον Ιούλιο του 2020, αλληλουχήθηκαν ιικά δείγματα και εμφάνισαν μέσο όρο 7,23 μεταλλάξεις, ο οποίος είναι χαμηλός σε σύγκριση με τα υψηλά ποσοστά μετάλλαξης που συνήθως εμφανίζουν οι ιοί RNA.

Το 2020, η πιο διαδεδομένη παραλλαγή κοροναϊού ήταν η μετάλλαξη D614G στο γονίδιο της πρωτεΐνης ακίδας. Μια μελέτη που πραγματοποιήθηκε τον Δεκέμβριο του 2020 δείχνει ότι τα στελέχη που έχουν αυτή την παραλλαγή μπορούν να μολύνουν τα κύτταρα πιο εύκολα από τον αρχικό ιό SARS-CoV-2. Ωστόσο, ορισμένοι επιστήμονες υποστηρίζουν ότι είναι πολύ νωρίς για να πούμε πώς αυτή η παραλλαγή διαμόρφωσε την πανδημία.

Η παραλλαγή B.1.1.7

Μέσω του COVID-19 Genomics UK Consortium, το Ηνωμένο Βασίλειο έγινε παγκόσμιος ηγέτης στην αλληλούχηση του SARS-CoV-2 και το έργο του βοήθησε στην ανακάλυψη μιας νέας παραλλαγής του κοροναϊού.

Αυτή η παραλλαγή ονομάστηκε Β.1.1.7 και έχει αρκετές μεταλλάξεις στην πρωτεΐνη ακίδας, συμπεριλαμβανομένης της μετάλλαξης Ν501Υ. Τα δεδομένα μοντελοποίησης δείχνουν ότι η παραλλαγή μπορεί να είναι 50% πιο μολυσματική από τις προηγούμενες παραλλαγές.

Από την ανακάλυψή της, η παραλλαγή B.1.1.7 έχει αναφερθεί και σε άλλα μέρη παγκοσμίως. Τα Κέντρα Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων (CDC) τεκμηριώνουν επί του παρόντος 981 περιπτώσεις σε 37 πολιτείες.

Μια μελέτη μοντελοποίησης του CDC προτείνει ότι η παραλλαγή B.1.1.7 θα γίνει η κυρίαρχη παραλλαγή COVID-19 στις Ηνωμένες Πολιτείες έως τον Μάρτιο του τρέχοντος έτους.

Η παραλλαγή B.1.351

Η παραλλαγή B.1.351 ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά στον κόλπο Nelson Mandela στη Νότια Αφρική, τον Οκτώβριο του 2020. Ενώ το CDC αναφέρει ότι αυτή η παραλλαγή προέκυψε ανεξάρτητα από την παραλλαγή B.1.1.7, μοιράζεται κάποιες κοινές μεταλλάξεις της πρωτεΐνης ακίδας.

Μία από αυτές είναι η E484K, η οποία θα μπορούσε να ξεφύγει από τα αντισώματα, μειώνοντας πιθανώς την αποτελεσματικότητα των εμβολίων.

Πρόσφατες αναφορές δείχνουν ότι τα πειραματικά εμβόλια που δημιουργήθηκαν από τους Novavax και Johnson & Johnson ενδέχεται να μην έχουν τόσο καλή απόδοση έναντι αυτής της παραλλαγής, όπως έχουν με την B.1.1.7.

Με βάση μια μελέτη που δεν έχει ακόμα αξιολογηθεί, προτάθηκε ότι το εμβόλιο AstraZeneca-Oxford είναι λιγότερο αποτελεσματικό έναντι αυτής της παραλλαγής και έτσι σταμάτησε η διαδικασία εμβολιασμού στη Νότια Αφρική.

Η παραλλαγή P.1

Το CDC αναφέρει ότι η παραλλαγή P.1 αναφέρθηκε σε τέσσερις Βραζιλιάνους ταξιδιώτες στην Ιαπωνία. Έχει τρεις μεταλλάξεις στην πρωτεΐνη ακίδας: K417N, E484K και N501Y. Η παραλλαγή αναφέρεται ότι είναι πιο μεταδοτική και πιθανώς πιο ικανή να αποφύγει το ανοσοποιητικό σύστημα.

Στις αρχές Ιανουαρίου, μια μελέτη ανέφερε την εμφάνιση της παραλλαγής P.1 στο Manaus της Βραζιλίας, όπου προκάλεσε κύμα επανεμφάνισης. Επιπλέον, ένα άρθρο του Φεβρουαρίου στο περιοδικό The Lancet ανέφερε ότι η παραλλαγή P.1 είχε φτάσει σε υψηλή συχνότητα 42% στο Manaus της Βραζιλίας.

Δεν υπάρχουν δεδομένα κλινικών δοκιμών σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο τα εμβόλια mRNA αντιμετωπίζουν τις νέες παραλλαγές. Ωστόσο, μια νέα μελέτη δείχνει ότι τα εμβόλια mRNA στις τρέχουσες μορφές τους θα μπορούσαν να είναι λιγότερο αποτελεσματικά στην ανάπτυξη μίας διαρκούς ανοσοαπόκρισης. Τα αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Nature.

Μελετώντας την εξουδετερωτική δράση των εμβολίων

Οι ερευνητές πήραν πλάσμα αίματος από έξι άτομα που έλαβαν το εμβόλιο Pfizer-BioNTech και από 14 άτομα που έλαβαν το εμβόλιο Moderna, για να μελετήσουν την απόκριση του ανοσοποιητικού συστήματος στον εμβολιασμό.

Τα εμβόλια mRNA πυροδοτούν το ανοσοποιητικό σύστημα ώστε να παράγει εξουδετερωτικά αντισώματα στην περιοχή δέσμευσης υποδοχέα της πρωτεΐνης ακίδας. Αυτή είναι μια σημαντική περιοχή που επιτρέπει στον SARS-CoV-2 να εισέλθει στα κύτταρα.

Οι ερευνητές αξιολόγησαν τον αριθμό των Β κυττάρων μνήμης που υπάρχουν μετά τον εμβολιασμό. Τα Β κύτταρα μνήμης είναι δείκτες της ανοσοποιητικής μνήμης, η οποία είναι σημαντική για την ικανότητα του οργανισμού να αναγνωρίζει την πρωτεΐνη ακίδας και να προστατεύεται από τον SARS-CoV-2.

Περίπου 6,2 μήνες μετά τον εμβολιασμό, ο αριθμός των Β κυττάρων μνήμης ήταν παρόμοιος με αυτόν ενός ατόμου που ανέκαμψε από λοίμωξη με SARS-CoV-2.

«Έτσι, ο εμβολιασμός mRNA προκαλεί μια ισχυρή απόκριση Β κυττάρων μνήμης ειδικά για SARS-CoV-2 που ομοιάζει με τη φυσική λοίμωξη», γράφουν οι συγγραφείς.

Η μελέτη εξέτασε επίσης τον τύπο αντισωμάτων που παράγονται από τα Β κύτταρα μνήμης. Οι ερευνητές βρήκαν μια εξουδετερωτική αντισωματική απόκριση έναντι της περιοχής δέσμευσης υποδοχέα της πρωτεΐνης ακίδας. Σχεδόν πανομοιότυπα αντισώματα παράχθηκαν είτε ένα άτομο έλαβε το εμβόλιο Moderna είτε το εμβόλιο Pfizer-BioNTech.

Οι παραλλαγές επηρεάζουν τα επίπεδα αντισωμάτων

Οι ερευνητές μελέτησαν επίσης τη χρησιμότητα του πλάσματος του αίματος σε άτομα που εμβολιάστηκαν κατά των νέων παραλλαγών.

Οι ερευνητές άλλαξαν ρετροϊούς ώστε να εκφράζουν μία από τις 10 μεταλλάξεις της πρωτεΐνης ακίδας. Αυτές περιελάμβαναν τρεις μεταλλάξεις – N501Y, E484K και K417N – ή συνδυασμό των τριών στην ακίδα πρωτεΐνης.

Τα αποτελέσματα έδειξαν μία έως τρεις φορές μείωση στην ικανότητα εξουδετέρωσης του ψευδοϊού όταν υπήρχαν οι μεταλλάξεις E484K, N501Y, K417N ή ένας συνδυασμός των τριών.

Από τα 17 πιο ισχυρά αντισώματα που ελέγχθηκαν, τα 14 είχαν χαμηλότερη δραστικότητα εξουδετέρωσης έναντι του μεταλλαγμένου ψευδοϊού.

Απαιτούνται επικαιροποιημένες θεραπείες

Οι συγγραφείς γράφουν ότι, παρόμοια με τις παραλλαγές του ανθρώπινου κοροναϊού HCoV-229E που προκαλεί το κοινό κρυολόγημα, οι νέες παραλλαγές του SARS-CoV-2 θα μπορούσαν να γίνουν ανθεκτικές στα εξουδετερωτικά αντισώματα που δημιουργούνται από εμβολιασμό ή προηγούμενη λοίμωξη.

«Έτσι, είναι πιθανό ότι αυτές οι μεταλλάξεις θα ελαττώσουν την αποτελεσματικότητα της φυσικής ανοσίας και της ανοσίας που αναπτύχθηκε από το εμβόλιο».

Οι συγγραφείς προτείνουν την ανάγκη για περιοδικές επικαιροποιήσεις των θεραπειών και των εμβολίων για τη νόσο COVID-19 ώστε να συμβαδίζουν με έναν ταχέως εξελισσόμενο ιό, βάσει των δεδομένων.

Τόσο η Pfizer-BioNTech όσο και η Moderna εργάζονται επί του παρόντος σε ενισχυτικές λήψεις που θα στοχεύουν την παραλλαγή B.1.351. Η Moderna έχει επίσης ανακοινώσει επερχόμενες προκλινικές μελέτες και μια δοκιμή φάσης  1 για να μελετήσει την αποτελεσματικότητα πρόσθετων ενισχυτικών λήψεων.