יצירת חיסון נגד COVID-19

מדעני UNM מיישמים את החלקיקים דמויי הנגיף שלהם, המשתמשים בחלקים הניתנים להחלפה, כדי להילחם בנגיף הגורם ל-COVID-19

דיוויד פיבודי, דוקטור וברייס צ'קריאן, דוקטורט, יוצרים חיסונים מחלקיקים שהם ההפך מסוסים טרויאניים: הם נראים קטלניים מבחוץ אבל אינם מזיקים מבפנים.

הרעיון, אומר פיבודי, הוא להערים על הגוף להאמין שהוא נגוע באויב מיקרוסקופי. תגובת הגוף לזיהום כביכול מכינה אותו להתקפה מצד האויב האמיתי.

מדענים מאוניברסיטת ניו מקסיקו, פיבודי וצ'קריאן משתמשים במענק של 250,000 דולר לשנה כדי לייצר חיסון להגנה מפני COVID-19 באמצעות החלקיקים דמויי הנגיף שהם פיתחו.

החלקיקים הכדוריים מיוצרים על ידי חיידקים וניתן לגרום להם להיראות כמו כל דבר מסוכן: טפיל, תא סרטני, וירוס. Peabody יכול להנדס גנטית את החלקיקים כדי להציג חלק מחלבוני פני השטח של הטפיל, התא או הנגיף - החלק נקרא אפיטופ - מבחוץ. תבנית האפיטופ החוזרת מסיתה את מערכת החיסון להגיב בחוזקה וליצור נוגדנים כנגד האפיטופ.

עיטור החלק החיצוני של חלקיקים דמויי וירוסים באפיטופים אינו מספיק כדי להדוף מחלות. הנוגדנים מעוצבים באופן ייחודי כמו האפיטופים אליהם הם נקשרים. צ'קריאן מסביר שלא כל הנוגדנים יעצור וירוס.

"עבור חיסונים ויראליים, המטרה היא לייצר נוגדנים מנטרלים", הוא אומר. "זהו נוגדן שיכול להיצמד לוירוס ואז למעשה למנוע מהנגיף להדביק תא".

כדי ליצור חיסון נגד COVID-19, Chackerian ו- Peabody משתמשים בידע על הגנום של נגיף SARS-CoV-2, הגורם למחלת הנשימה.

פיבודי מסכם, "אנחנו מייצרים חלקיק דמוי וירוס שמציג על פני השטח שלו פיסות של SARS-CoV-2. ואם החתיכות האלה של SARS-CoV-2 מעוררות נוגדנים שמנטרלים את הנגיף, זה חיסון".

פיבודי וצ'קריאן אומרים שהם יכולים ליצור מועמדים לחיסון במהירות ויש להם מערכת שיכולה לכוון את המערכת החיסונית להגיב לאפיטופים ספציפיים. בעבר, חלקיקים דמויי הנגיף שלהם שימשו לייצור חיסונים למיקוד וירוס הפפילומה האנושי, מלריה ואפילו תאי סרטן שד גרורתיים.

"המטרה", אומר צ'קריאן, "תהיה לפתח חיסון שיפתח תגובות חזקות וארוכות טווח לחלקים של הנגיף שהם קריטיים לתפקודו".

פיבודי וצ'קריאן לא יודעים את החלקים הספציפיים של נגיף ה-SARS-CoV-2 למקד, אבל הם יכולים לנחש ניחושים מושכלים. בנוסף לרצף הגנום של נגיף ה-SARS-CoV-2, יש להם מידע על האופן שבו מערכות החיסון של אנשים הגיבו לנגיף דומה במהלך התפרצות ה-SARS בשנת 2003. פיבודי אומר ששני הנגיפים דומים מספיק מבחינה מבנית, כך שסביר להניח שהם חולקים קריטיים אפיטופים.

אבל כל מועמד לחיסון יצטרך להיבדק על יכולתו לעורר נוגדנים שחוסמים את כניסת הנגיף לתא. בדיקה דורשת זמן וצוות מדעי. הצוות של פיבודי וצ'קריאן כולל את סטיבן ברדפוט, דוקטור, במרכז UNM לבריאות גלובלית, ואת קתרין פריצה, דוקטורט ואליסון קל, דוקטורט, במחלקה לגנטיקה מולקולרית ומיקרוביולוגיה של UNM.

כדי ליצור צינור של חיסונים אפשריים, Peabody ו-Fretze בוחרים מטרות אפיטופים פוטנציאליים ומהנדסים את החלקיקים דמויי הנגיף. Chackerian מחסן חיות ניסוי ואוספת מהם דגימות דם. הוא וקל גם עורכים מחקרים כדי לאשר שהחיסונים אכן נקשרים למטרות הסלולריות המיועדות להם. ובראדפוט בודק דגימות דם מהחיות כדי לוודא שהנוגדנים שלהם חוסמים זיהום.

עבודה זו והבדיקות הללו מתרחשות לפני ניסויים קליניים. עם זאת, ברגע שמועמד לחיסון יצליח בניסוי קליני, Peabody ו-Chackerian מתכננים לעבוד עם שותף ומצפים לייצר כמויות גדולות של חיסון בזמן קצר.

עם זאת, ניסויים קליניים עשויים להימשך שנים כדי להבטיח בטיחות ויעילות. אבל פיבודי וצ'קריאן רואים יתרון נוסף שהחלקיקים דמויי הנגיף יכולים להציע.

"אנחנו מדמיינים עולם שבו יש טכנולוגיית פלטפורמה שאושרה מראש לשימוש [בבני אדם], עם חלקים ניתנים להחלפה שאתה מחליף כדי שיתאימו לאיום שאתה מנסה להתמודד איתו", אומר פיבודי. "[כך] שהוספת אפיטופ נוסף מסוכן אחר תאושר מהר יותר מאשר אם תצטרך להתחיל לגמרי מאפס."

דיוויד פיבודי, PhD, הוא פרופסור במחלקה לגנטיקה מולקולרית ומיקרוביולוגיה בבית הספר לרפואה של UNM וחבר בכללי במרכז ה-UNM Comprehensive Cancer.

ברייס צ'קריאן, PhD, הוא פרופסור וסגן יו"ר המחלקה לגנטיקה מולקולרית ומיקרוביולוגיה בבית הספר לרפואה של UNM וחברה מלאה במרכז ה-UNM Comprehensive Cancer.

המכון הלאומי לסרטן של המכונים הלאומיים לבריאות תומך במחקר המדווח בפרסום זה תחת פרס מספר P30CA118100-15S5. חוקר ראשי: דיוויד פיבודי, דוקטור. התוכן הוא באחריות הכותבים בלבד ואינו מייצג בהכרח את הדעות הרשמיות של המכונים הלאומיים לבריאות.