MERS-CoV: trwają badania nad opracowaniem skutecznej szczepionki

Kolejne 2 osoby zmarły w wyniku zarażenia MERS-CoV, co daje w sumie 54 zgony na 114 osób zarażonych od kwietnia 2012 roku. Jednocześnie naukowcy intensywnie pracują, aby ochronić populację przed ewentualnymi mutacjami, dzięki którym wirus stanie się jeszcze bardziej zaraźliwy i przez to bardziej niebezpieczny. W niedzielę 8 września po raz pierwszy pojawiła się nadzieja na skuteczne leczenie.

Przegląd Nature Medicine opublikował wyniki badań, które wykazały, że kombinacja dwóch molekuł antywirusowych pozwoliła złagodzić objawy infekcji u zakażonych makaków.
   
Jednak naukowcy woleliby raczej zapobiegać niż leczyć. Ekipa badawcza pod kierunkiem Luisa Enjuanesa z Autonomous University of Madrid w Hiszpanii prowadzi badania laboratoryjne nad opracowaniem szczepionki przeciwko MERS-CoV.

Badacze właśnie ogłosili w czasopiśmie mBio, że dzięki połączeniu technik biologii syntetycznej i inżynierii genetycznej udało się im uzyskać niegroźny szczep tego koronawirusa, który mógłby stanowić bazę dla szczepionki atenuowanej.
   
Ten zmutowany wirus o nazwie rMERS-CoV-deltaE posiada zdolność zakażania komórek gospodarza i replikacji swojego materiału genetycznego, ale nie potrafi wydostać się z zakażonej komórki, aby zarazić kolejne. Jednocześnie indukuje on odpowiedź immunologiczną, dzięki której organizm uruchamia szereg reakcji obronnych przed tym patogenem.
   
W oparciu o sekwencje genetyczne wirusa naukowcy uzyskali klony cDNA tzn. kodującą sekwencję DNA komplementarną do sekwencji RNA wirusa, podobną do tej, która zostanie odczytana przez maszynerię komórkową. Genom ten został następnie dołączony do sztucznego chromosomu bakteryjnego.

Geny MERS-CoV były kolejno mutowane, co pozwoliło poznać rolę każdego z nich w poszczególnych etapach rozwoju infekcji, począwszy od zakażenia pierwszej komórki gospodarza, poprzez replikację materiału genetycznego, aż do jej opuszczenia w celu zainfekowania sąsiednich komórek.
    
Mutacje na poziomie genów 3, 4a, 4b i 5 nie zmieniają właściwości zakaźnych wirusa. Inaczej jest w przypadku mutacji białka otoczki wirusa (białka E) - chociaż MERS-CoV nadal wnika do komórki i replikuje swój genom, to nie jest już w stanie przedostać się do sąsiednich komórek, aby je zainfekować. To sprawia, że wirus staje się nieszkodliwy, gdyż zakażenie nie może się rozprzestrzeniać.
   
Strategia ta ma jednak swoje ograniczenia. W jaki sposób wyprodukować przemysłowe ilości złagodzonej formy wirusa, który nie potrafi sam przetrwać? Naukowcy znaleźli na to sposób - użyli komórek pomocniczych tzw. enkapsydacji, w których wektor wirusowy uzyskuje otoczkę konieczną do wniknięcia do komórki.

Te specjalne komórki są tak genetycznie zmodyfikowane, aby przenosić w swoim DNA gen kodujący całe białko E wirusa. Kiedy wariant rMERS-CoV-deltaE zawarty w chromosomie bakteryjnym zainfekuje te komórki, wówczas może on całkowicie się reprodukować i korzystając z genomu komórki wydostać się na zewnątrz.
   
Ponieważ geny komórkowe i wirusowe nie mieszają się ze sobą, ten szczep wirusa nie nabywa ponownie zdolności infekowania. Kiedy zostanie on wstrzyknięty w ramach szczepienia, ogranicza się on tylko tych komórek, do których został wprowadzony i nie rozprzestrzenia się po całym organizmie. Jednocześnie układ odpornościowy uczy się rozpoznawać i zwalczać ten patogen. Takie jest przynajmniej teoretyczne założenie, które nie zostało jeszcze potwierdzone w testach in vivo.
   
Nie oznacza to jednak niestety, że niedługo będziemy dysponować pierwszą szczepionką przeciwko MERS-CoV. Władze sanitarne wymagają spełnienia wielu warunków, zanim wyrażą zgodę na przetestowanie tej terapii na ludziach.

Nawet jeśli mutacja białka E stanowi pewną gwarancję bezpieczeństwa, to Food and Drug Administration (FDA) wymaga jeszcze co najmniej dwóch innych, aby mieć pewność, że wirus nie zmutuje w innym kierunku i nie odzyska swoich zdolności patogennych.

Hiszpańscy naukowcy pracują więc dalej nad znalezieniem nowych mutacji MERS-CoV, które pozwoliłyby przetestować potencjalną szczepionkę na ludziach.