Obecne szczepionki przeciwko grypie opierają się na prognozowaniu, które warianty wirusa będą dominować w danym sezonie. Ich produkcja jest procesem czasochłonnym, wykorzystującym hodowlę wirusa w jajach kurzych, co wymaga nawet sześciu miesięcy pracy. Dodatkowo, ich skuteczność oscyluje jedynie między 30 a 60 procent, a pojawienie się nieoczekiwanego wariantu patogenu może drastycznie zmniejszyć ich ochronną moc.
Jak działają obecne szczepionki
Podczas szczepienia przeciwko grypie nasz organizm zmaga się z unieszkodliwionymi cząsteczkami wirusa. Głównym białkiem rozpoznawanym przez układ odpornościowy jest hemaglutynina, lecz ochrona, którą zapewnia, jest ograniczona czasowo ze względu na częste mutacje tego białka. Naukowcy szacują, że w obiegu znajduje się aż 19 różnych wersji hemaglutyniny, a co kilka lat pojawiają się zupełnie nowe warianty tego białka.
Innowacyjne podejście zespołu z Uniwersytetu Michigan
Zespół naukowców postanowił sięgnąć po zupełnie odmienne rozwiązanie. Zamiast skupiać się na zmiennym białku hemaglutyniny, zwrócili uwagę na białko M2, które wykazuje znacznie większą stabilność. Co fascynujące, to białko praktycznie nie ulegało zmianom od czasu pandemii grypy w 1918 roku, niezależnie od tego, czy mowa o grypie sezonowej, wariancie świńskim czy ptasim.
Istotnymi problemem było jednak to, że naturalnie nasz układ odpornościowy nie atakuje białka M2, ponieważ wirusy grypy zawierają go znacznie mniej niż hemaglutyniny.
Rola drożdży w produkcji nowej szczepionki
Kluczowym elementem tego przełomu jest wykorzystanie drożdży piekarskich (Saccharomyces cerevisiae) jako naturalnych fabryk do wytwarzania cząstek zbliżonych do wirusa (VLP – virus-like particles). Te cząstki posiadają na swojej powierzchni liczne cząsteczki białka M2. Choć przypominają wyglądem i wielkością rzeczywisty wirus, nie zawierają żadnego materiału genetycznego, co czyni je całkowicie bezpieczne i niemogącymi wywołać choroby.
Proces produkcji tego preparatu jest znacznie bardziej efektywny niż tradycyjne metody. Duże ilości szczepionki można wyprodukować w ciągu zaledwie miesiąca. Drożdże zostają genetycznie zmodyfikowane tak, aby wytwarzały ogromne ilości białka M2. Następnie są poddawane delikatnej obróbce chemicznej, która usuwa sztywną ścianę komórkową grzyba, co umożliwia powstawanie i efektywne zbieranie cząstek VLP.
Wyniki badań przedklinicznych
Badania przeprowadzone na modelach zwierzęcych wykazały obiecujące rezultaty:
- Szczepionka wykazała niezwykle wysoką skuteczność w eksperymentach na myszach
- Zwierzęta zaszczepione cząstkami VLP wyposażonymi w białko M2 otrzymały pełną ochronę przed zakażeniem trzema różnymi szczepami wirusa grypy
- W surowicy krwi zaszczepionych myszy stwierdzono wysokie stężenia przeciwciał skierowanych przeciwko białku M2
Perspektywa długoterminowej ochrony
Jedną z najbardziej obiecujących cech nowego rozwiązania jest potencjał do zapewnienia znacznie dłuższej ochrony niż obecne szczepionki. O ile dotychczasowe preparaty wymagają corocznych dawek przypominających ze względu na zmienność hemaglutyniny, nowa szczepionka oparta na stabilnym białku M2 mogłaby teoretycznie zapewnić ochronę na całe życie.
Naukowcy planują obecnie badania mające na celu określenie czasu utrzymywania się odporności po podaniu szczepionki oraz ustalenie, czy w przyszłości będą konieczne jakiekolwiek dodatkowe dawki.
Zdolność do szybkiej adaptacji
Ogromną zaletą tej technologii jest możliwość błyskawicznego dostosowania szczepionki w przypadku pojawienia się nowych wariantów wirusa. Jeśli na świecie pojawiłby się nowy szczep grypy z istotnymi zmianami w białku M2, naukowcy mogliby w ciągu zaledwie kilku tygodni zmodyfikować drożdże i wytworzyć nową wersję preparatu. Ta zdolność adaptacyjna ma ogromne znaczenie w kontekście zagrożeń pandemicznych na skalę światową.
Historia ostatnich lat dowodzi znaczenia szybkiej reakcji na nowe warianty. Pandemia świńskiej grypy w 2009 roku oraz niedawny wzrost zachorowań w sezonie 2025, kiedy nowy wariant grypy doprowadził do hospitalizacji ponad 320 tysięcy osób i ponad 10 tysięcy zgonów wyłącznie w Stanach Zjednoczonych, demonstruje potrzebę tak innowacyjnych rozwiązań.
Przyszłość szczepień doustnych
Technologia została już objęta licencją przez firmę zajmującą się rozwojem doustnych szczepionek opartych na drożdżach. Naukowcy nie wykluczają możliwości, że w niedalekiej przyszłości szczepionki przeciw grypie i innym chorobom mogłyby być podawane w formie doustnej. Taka forma administracji znacznie ułatwiłaby przeprowadzanie masowych szczepień na skalę światową i zwiększyłaby dostępność do preparatów.
Perspektywy na przyszłość
Chociaż badania znajdują się jeszcze na etapie przedklinicznym i wymagają dalszych, bardziej zaawansowanych testów, wyniki uzyskane dotychczas napawają znacznym optymizmem. Opracowanie uniwersalnej i długotrwałej szczepionki przeciwko grypie mogłoby w przyszłości całkowicie wyeliminować konieczność corocznych szczepień sezonowych. Scenariusz ten mogłyby znacząco ograniczyć liczbę zachorowań na grypę na całym świecie, a co za tym idzie, także drastycznie zmniejszyć śmiertelność z nią związaną.