Εμβόλιο της γρίπης. Οι επερχόμενες εξελίξεις

Η πρόσφατη επιδημία της γρίπης στη χώρα μας στοίχισε πολλές ανθρώπινες ζωές και συνοδεύτηκε για άλλη μία φορά από σύγχυση για τις δυνατότητες και τους περιορισμούς της εφαρμογής ενός αποτελεσματικού προγράμματος εμβολιασμού του πληθυσμού. Το παρόν άρθρο παραθέτει στοιχεία που πιθανόν να απαντήσουν σε συχνά ερωτήματα για το εμβόλιο της γρίπης και περιλαμβάνει μια μικρή αναφορά για το ποιο μπορεί να είναι το μέλλον γι? αυτό.

Γράφει ο
Εμμανουήλ Δ. Παπαδάκης 
Ειδικός Παθολόγος, ΥΓΕΙΑ

Η Παγκόσμια Οργάνωση Υγείας εκτιμά ότι κάθε χρόνο 1 δισεκατομμύριο άτομα προσβάλλονται από γρίπη, από τα οποία τα 3 – 5 εκατομμύρια θα νοσήσουν βαριά και 300.000 – 500.000 θα πεθάνουν. Η εφαρμογή ενός προγράμματος εμβολιασμού αποτελεί τον πλέον αποτελεσματικό τρόπο για την πρόληψη και τον έλεγχο μιας επιδημίας γρίπης.

Το γονιδίωμα του ιού της γρίπης περιλαμβάνει 8 μονόκλωνα τμήματα RNA, τα οποία κωδικοποιούν 11 πρωτεΐνες (εικόνα 1). Υπάρχουν τρεις τύποι του ιού της γρίπης, ο Α, ο Β και ο C. Από αυτούς οι δύο πρώτοι ευθύνονται για τις ετήσιες επιδημίες στον άνθρωπο. Ένα βασικό βιολογικό χαρακτηριστικό του ιού της γρίπης είναι η μειωμένη πιστότητα αντιγραφής της πολυμεράσης του, με αποτέλεσμα τη συσσώρευση γενετικών μεταλλάξεων στις μείζονες επιφανειακές πρωτεΐνες του, κυρίως στην αιμοσυγκολλητίνη (Hemagglutinin – HA), και σε μικρότερο βαθμό στη νευραμινιδάση (Neuraminidase – NA). Η αντιγονική αυτή παρέκκλιση (antigenic drift) της ΗΑ ανανεώνει την ευαισθησία μας στον ιό κάθε χρόνο και αποτελεί τη βάση για τον συχνό επαναπροσδιορισμό των στελεχών που περιλαμβάνονται στο εμβόλιο της εποχικής γρίπης, γιατί η προστασία από τη φυσική λοίμωξη επάγεται κυρίως μέσω αντισωμάτων έναντι της ΗΑ στον ορό και στους βλεννογόνους.

Ενίοτε ένα τελείως νέο στέλεχος ιού μπορεί να προκύψει μέσα από το γενετικό ανακάτεμα των τμημάτων RNA δύο ή περισσότερων στελεχών, τα οποία προσβάλλουν το ίδιο άτομο ή ζώο. Η αντιγονική αυτή μεταβολή (antigenic shift) μπορεί να οδηγήσει σε πανδημία εάν οι άνθρωποι δεν διαθέτουν αντισώματα έναντι της ΗΑ του στελέχους που προκύπτει, όπως συνέβη με το Η1Ν1 στέλεχος του ιού το 2009.

Τα εμβόλια της εποχικής γρίπης είναι τριδύναμα. Περιλαμβάνουν τρία στελέχη ιών (ή τις ΗΑ πρωτεΐνες τους), ένα γρίπης Α Η3Ν2, ένα γρίπης Α Η1Ν1 και ένα γρίπης Β, που θεωρούνται τα πλέον πιθανά να προκαλέσουν την επόμενη εποχική επιδημία γρίπης. Τα στελέχη για το βόρειο ημισφαίριο επιλέγονται τον Φεβρουάριο της προηγούμενης χρονιάς. Η παρασκευή του εμβολίου που περιλαμβάνει αδρανοποιημένο ιό ξεκινά με τη δημιουργία στελεχών αναφοράς, δηλαδή υβριδικών στελεχών τα οποία περιλαμβάνουν τα ΗΑ και ΝΑ γονίδια των επιλεγμένων στελεχών, συνδυασμένα με γονίδια ενός εργαστηριακού στελέχους προσαρμοσμένου να αναπτύσσεται σε εμβρυοφόρα αβγά όρνιθας. Η διαδικασία αυτή μπορεί να διαρκέσει αρκετές εβδομάδες ή και παραπάνω αν το υβριδικό στέλεχος αναπτύσσεται βραδέως και να χρειαστεί αρκετές ανακαλλιέργειες προκειμένου να αναπτυχθεί καλύτερα στα αβγά. Τεχνικές μοριακής βιολογίας, οι οποίες πρόσφατα άρχισαν να εφαρμόζονται, φαίνεται πως θα μικρύνουν κατά πολύ τον απαιτούμενο χρόνο της όλης διαδικασίας. Τα καινούργια εμβόλια διατίθενται στην αρχή του φθινοπώρου, πριν από την κορύφωση της εποχικής γρίπης που συνήθως γίνεται μετά τον Δεκέμβριο.

Έτσι, όταν την άνοιξη του 2009 αναγνωρίστηκε το νέο στέλεχος H1N1, η διαδικασία της παραγωγής του εμβολίου για την εποχική γρίπη 2009 – 2010 είχε ήδη ξεκινήσει. Με δεδομένη την τότε ασάφεια για την έκταση του φαινομένου, αποφασίστηκε η συνέχιση της παραγωγής του εμβολίου για την εποχική γρίπη και να ξεκινήσει ξεχωριστή παρασκευή εμβολίου έναντι του καινούργιου στελέχους. Η φτωχή ανάπτυξη του στελέχους αναφοράς για τον Η1Ν1 στα αβγά επέτεινε τη δυσκολία στην ταχεία παραγωγή επαρκών δόσεων εμβολίου.

Η χρήση ανοσοενισχυτικών (adjuvants) αποτελεί ένα ακόμα θέμα έντονης αντιπαράθεσης. Τα ανοσοενισχυτικά ενισχύουν την ανοσιακή απάντηση σε ένα αντιγόνο, ευοδώνοντας την παρουσία του στα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος καθώς και στην προσέλκυσή τους στην περιοχή εναπόθεσης του αντιγόνου. Στα εμβόλια της γρίπης μειώνουν τη δόση του αντιγόνου που απαιτείται για την επαγωγή επαρκούς ανοσιακής απάντησης. Στο εμβόλιο της πανδημικής γρίπης το 2009 χρησιμοποιήθηκαν ανοσοενισχυτικά με βάση το σκουαλένιο, ένα φυσικό ενδιάμεσο προϊόν στην οδό μεταβολισμού της χοληστερόλης (MF59), και το φωσφορικό αργύλιο. Στα φετινά εμβόλια γρίπης δεν περιλαμβάνεται ανοσοενισχυτικό.

Η χρήση thiomersal thiosalicylate ως συντηρητικού σε φιαλίδια πολλαπλών δόσεων στο εμβόλιο πανδημικής γρίπης το 2009 προκάλεσε επίσης σκεπτικισμό, λόγω της περιεκτικότητάς του σε υδράργυρο. Η ποσότητα αυτή όμως είναι πολύ μικρή και κάτω από τα επιτρεπόμενα όρια ασφαλείας. Τα φετινά εμβόλια γρίπης δεν περιλαμβάνουν thiomersal thiosalicylate.

Είναι προφανές ότι τα εμβόλια για τη γρίπη που είναι διαθέσιμα σήμερα έχουν αρκετά σύνθετες και χρονοβόρες διαδικασίες παρασκευής, οι οποίες δεν μπορούν πάντα να συμβαδίσουν με την ταχύτητα εξάπλωσης μιας πανδημίας γρίπης. Γίνονται συνεχείς ερευνητικές προσπάθειες για την ταχύτερη και αποδοτικότερη παρασκευή τους.

Η χρήση εμβρυοφόρων αβγών όρνιθας καθιστά την όλη διαδικασία επισφαλή, στο ενδεχόμενο μεγάλης επιζωοτίας, που θα μειώσει δραματικά τη δυνατότητα για μεγιστοποίηση της παραγωγής. Γίνονται προσπάθειες και επενδύονται σημαντικά κεφάλαια στο να χρησιμοποιηθούν ως υπόστρωμα κυτταρικές καλλιέργειες από θηλαστικά, αποφεύγοντας την ανάγκη δημιουργίας αναπτυσσόμενου σε αβγά υβριδικού στελέχους. Η έρευνα στον τομέα αυτόν βρίσκεται ακόμα σε προκλινικό στάδιο.

Η έρευνα για την παρασκευή εμβολίων προσανατολίζεται στη χρήση τεχνικών ανασυνδυασμένου DNA για την εξάλειψη της ανάγκης χειρισμών με παθογόνους ιούς ή της προσαρμογής των ιών σε αβγά ή κυτταροκαλλιέργειες.

Μια τέτοια προσέγγιση περιλαμβάνει τη χρήση ανασυνδυασμένων πρωτεϊνών. Μόλις επιλεγούν τα στελέχη τα οποία θα περιλαμβάνονται στο εμβόλιο, τα γονίδια που κωδικοποιούν την ΗΑ κλωνοποιούνται σε ιούς baculovirus, οι οποίοι στη συνέχεια προσβάλλουν κύτταρα εντόμων. Τα τελευταία εκφράζουν τις ΗΑ πρωτεΐνες από τα οποία λαμβάνονται στην κεκαθαρμένη τους μορφή για την παρασκευή του εμβολίου. Η ασφάλεια, η πρόκληση ανοσιακής απάντησης και η αποτελεσματικότητα ενός τέτοιου εμβολίου ήδη έχουν δοκιμαστεί και έχει ήδη υποβληθεί αίτηση στο FDA (Food and Drug Administration) για τη χρήση σε άτομα ηλικίας άνω των 18 ετών για την εποχική γρίπη (εικόνα 2α).

Μία άλλη πολλά υποσχόμενη προσέγγιση είναι η χρήση μη λοιμογόνων σωματιδίων προσομοιάζοντα σε ιό (viruslike particles). Κύτταρα σε καλλιέργειες μολύνονται με ανασυνδυασμένους ιούς που εκφράζουν τις ΗΑ, ΝΑ ή τη Μ1 δομική πρωτεΐνη του ιού της γρίπης. Οι πρωτεΐνες αυτές απελευθερώνονται στην συνέχεια σε κελύφη λιπιδιακής διπλοστοιβάδας από τις κυτταροκαλλιέργειες. Ανάλογα πειράματα έχουν φτάσει μέχρι σε φάσης ΙΙ κλινικές μελέτες (εικόνα 2β).
Μια σειρά γενετικά τροποποιημένοι ιοί οι οποίοι δεν μπορούν να πολλαπλασιαστούν ή δεν μπορούν να προκαλέσουν νόσο αξιολογούνται ως νέοι τρόποι παρουσίασης του ιού της γρίπης στο ανοσοποιητικό σύστημα. Περιέχουν κλωνοποιημένα γονίδια πρωτεϊνών του ιού της γρίπης. Πρώιμες κλινικές δοκιμές αξιολόγησης της ασφάλειας και αντιγονικότητας βασισμένων σε αδενοϊούς εμβολίων ΗΑ χορηγούμενων ενδορινικά ή από τους στόματος, έχουν ολοκληρωθεί ή συνεχίζονται με ενθαρρυντικά αποτελέσματα (εικόνα 2γ).

Έχουν χρησιμοποιηθεί επίσης σε πειράματα εμβόλια αποτελούμενα από πλασμίδια DNA που κωδικοποιούν την ΗΑ ή τη ΝΑ και χορηγούνται ενδομυϊκά. Τα αποτελέσματα δεν ήταν τόσο ενθαρρυντικά (εικόνα 2δ).

Συμπερασματικά, ο ιός της γρίπης αποτελεί μια μείζονα πρόκληση για την παγκόσμια υγεία. Η χρήση τεχνικών μοριακής βιολογίας μπορεί στο εγγύς ή στο απώτερο μέλλον να ανακουφίσει την παγκόσμια κοινότητα, παρέχοντας αποτελεσματικότερες μεθόδους ενεργητικής ανοσοποίησης.

Abstract
Papadakis ED. Influenza vaccine. Future developments. Iatrika Analekta 2011, 3:422-424
Vaccination against influenza is the primary means of preventing and controlling an influenza outbreak. Current limitations in vaccine production, regarding complex and time consuming manufacturing processes, may render humans vulnerable in the event of a pandemic. Recombinant DNA techniques may offer the solution providing compressed production times and more efficient vaccine-production technologies.

Bιβλιογραφία
Lambert LC, Fauci AS MD. Influenza Vaccines for the Future. N Engl J Med 2010; 363:2.036 – 2.044.
Johansen K, Nicoll A, Ciancio BC, Kramarz P. Pandemic influenza A(H1N1) 2009 vaccines in the European Union. Euro Surveill 2009; 14:19.361.

Μάρτιος 2011