Η ανάπτυξη πλήρως αποτελεσματικών και χωρίς παρενέργειες εμβολίων εξακολουθεί να αποτελεί μείζον ερευνητικό θέμα. Τα εμβόλια πρώτης και δεύτερης γενιάς που χρησιμοποιούνται σήμερα αποτελούνται από αδρανοποιημένους ολόκληρους μικροοργανισμούς ή πρωτεϊνικών υπο-μονάδων μικροοργανισμών με μεθόδους πρωτεΐνης μηχανικής, αντίστοιχα.
Με τον όρο εμβόλια πρώτης γενιάς νοούνται αυτά που πραγματεύονται την αποδυνάμωση ή το θάνατο του μικροοργανισμού. Τα ζωντανά αλλά εξασθενισμένα εμβόλια, όπως το εμβόλιο της ευλογιάς ή της πολιομυελίτιδας, επάγουν αποκρίσεις των TC, TH κυττάρων και παραγωγή αντισώματος. Ωστόσο, μολονότι είναι πιο αποτελεσματικά, παρουσιάζουν υψηλό κίνδυνο μολυσματικότητας, καθόσον το εξασθενισμένο παθογόνο μπορεί να μετατραπεί σε παθογονικό και να προκαλέσει τη νόσο. Τουναντίον τα νεκρά παθογόνα, παρόλο που παρουσιάζουν μικρότερη πιθανότητα μολυσματικότητας, δεν επάγουν την ενεργοποίηση των TC, γεγονός που τα καθιστά λιγότερο αποτελεσματικά.
Η αναγκαιότητα δημιουργίας αποτελεσματικών και μη-μολυσματικών εμβολίων οδήγησε στα δεύτερης γενιάς εμβόλια τα οποία αποτελούνται από καθορισμένα αντιγονικά πεπτίδια ή ανασυνδυασμένες πρωτεϊνικές υπομονάδες. Αυτά τα εμβόλια είναι σε θέση να επάγουν ειδικές TH αποκρίσεις και παραγωγή αντισώματος, αλλά όχι TC αποκρίσεις, ενώ απαιτούν τη χρήση ανοσοενισχυτικών για τη μη ειδική ενεργοποίηση του ανοσολογικού συστήματος του οργανισμού, τα οποία όμως έχουν παρενέργειες που δεν ελέγχονται αποτελεσματικά στις μέρες μας.
Τα εμβόλια τρίτης γενιάς, τα εμβόλια DNA, αποτελούνται από γενετικά τροποποιημένα μικρά πλασμίδια που εκφράζουν ειδικά αντιγονικά πεπτίδια του παθογόνου, τα οποία όμως μελετώνται ακόμη και η αποτελεσματικότητά τους δεν έχει διευκρινιστεί.
Η χορήγηση του αντιγόνου μαζί με ανοσοενισχυτικό επάγει την ανοσία, έναντι της ανοχής. Τα παραδοσιακά ανοσοενισχυτικά των εμβολίων είναι χημικές ενώσεις ή μακρομόρια που αυξάνουν την ανοσολογική απόκριση στο αντιγόνο με επιθυμητή ελάχιστη τοξικότητα και ανοσογονικότητα. Αυτοί οι παράγοντες στοχεύουν την ενεργοποίηση της έμφυτης ανοσίας μέσω δύο βασικών μηχανισμών. Ανοσοενισχυτικά, όπως τα άλατα αλουμινίου, γαλακτώματα ελαίου-ύδατος και λιποσώματα διευκολύνουν την επικάλυψη του αντιγόνου και την πρόσληψή του από τα APCs. Άλλα ανοσοενισχυτικά, όπως το μονοφωσφωρικό λιπίδιο Α, η CpG, ή πολύ-Ι:C, ενεργοποιούν τα APCs μέσω σύνδεσης με Toll-like υποδοχείς [1]. Όλα αυτά τα ανοσοενισχυτικά προκαλούν φλεγμονή στο σημείο της έγχυσης, αλλά δυστυχώς παρουσιάζουν μακροχρόνιες παρενέργειες και συνεπώς δεν έχουν εγκριθεί για ανθρώπινη χρήση. Η πλέον διαδεδομένη χρήση ανοσοενισχυτικού στη κλινική βασίζεται στα μεταλλικά άλατα αλουμινίου (alum) [2], τα οποία έχουν θεωρούνται ασφαλή και έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως στα πιστοποιημένα εμβόλια [3]. Το alum φαίνεται να είναι αποτελεσματικό σε πρωτογενείς ανοσοποιήσεις, αλλά έχει περιορισμένη αποδοτικότητα στα επαναληπτικά εμβόλια και επαγωγή κυτταρικής ανοσίας όπου ενεργοποιεί κυρίως αντιφλεγμονώδεις αποκρίσεις τύπου ΤΗ2. Παρόλο που το alum προκαλεί χαμηλά επίπεδα τοπικής φλεγμονής, σε μερικές περιπτώσεις ενδομυϊκής χορήγησης προκάλεσε μακροφαγική ινομυοπάθεια [4]. Εκτός από τις προαναφερθείσες παρενέργειες, το alum είναι ευαίσθητο στη ψύξη, στη λυοφιλοποίηση ή τη συντήρηση σε ψυχρό περιβάλλον, η οποία προκαλεί απώλεια της δραστικότητάς του [5,6,7]. Εναλλακτικά ανοσοενισχυτικά που να μην είναι τοξικά, αλλά να είναι αποτελεσματικά, σταθερά και εύκολα στο χειρισμό αναζητούνται τα τελευταία τριάντα χρόνια [8].
Μια άλλη σημαντική παράμετρος που πρέπει να ληφθεί υπόψη στην ανάπτυξη των εμβολίων δεύτερης γενιάς είναι ο πολυμορφισμός των αντιγόνων ιστοσυμβατότητας (Major histocompatibility complex, MHC) του πληθυσμού. Στα εμβόλια πρώτης γενιάς όπου χρησιμοποιούνται ολόκληρα τα παθογόνα για την ανοσοποίηση, κατά την διαδικασία της αντιγονοπαρουσίασης δίδεται η δυνατότητα στο κάθε άτομο να επιλέξει το βέλτιστο αντιγονικό πεπτίδιο με τη μέγιστη συγγένεια πρόσδεσης στα τάξης Ι και ΙΙ αντιγόνα ιστοσυμβατότητας του εαυτού. Εν αντιθέσει, στα δεύτερης και τρίτης γενιάς εμβόλια η δυνατότητα επιλογής του βέλτιστου αντιγονικού επιτόπου περιορίζεται διότι παρέχονται στον οργανισμό συγκεκριμένα αντιγονικά επίτοπα που δεν έχουν αναγκαστικά υψηλή συγγένεια σύνδεσης με τα τάξης Ι και ΙΙ αντιγόνα ιστοσυμβατότητας όλων των ατόμων, με αποτέλεσμα να μην είναι αποτελεσματικά για όλο το πληθυσμό.
Για να ξεπεραστούν αυτά τα προβλήματα, η ImmunoRec εφαρμόζει τη τεχνολογία των Εξατομοκευμένων Εμφυτεύσιμων Εμβολίων [9]. Σύμφωνα με αυτή τη στρατηγική, χρησιμοποιείται μια βιο-μιμητική επιφάνεια για την προσκόλληση αυτόλογων μακροφάγων, τα οποία μετά από ενεργοποίηση με την κατάλληλη δόση του αδρανοποιημένου παθογόνου μικρο-οργανισμού in vitro και υποδερμική εμφύτευση οδηγεί στην παραγωγή ειδικών για το παθογόνο Τ και Β κυττάρων, ανάπτυξη κυτταρικής ή/και χυμικής ανοσίας ανάλογα με τη φύση του αντιγονικού ερεθίσματος και μεγάλης διάρκειας ανοσοποίηση στον ξενιστή.
Η ImmunoRec παρέχει μέθοδο εμβολιασμού ενάντια στον ιό SARS-CoV-2 και των μεταλλαγών αυτού που βασίζεται στη τεχνολογία των Εξατομικευμένων Εμφυτεύσιμων Εμβολίων και οδηγεί στην ανάπτυξη ειδικής χυμικής και κυτταρικής ανοσοαπόκρισης έναντι των αντιγονικών επιτόπων του ιού και των μεταλλαγών αυτού. Τα προσκολλημένα στη βιομιμητική επιφάνεια αυτόλογα APCs ενεργοποιούνται με αδρανοποιημένα ιικά σωμάτια ή εκχυλίσματά τους, εμφυτεύονται στον ξενιστή και διεγείρουν τη παραγωγή Τ κυτταριτοξικών κυττάρων , αλλά και ειδικών αντισωμάτων ενάντια στον ιό.
Η μέθοδος εμβολιασμού περιλαμβάνει 4 στάδια:
- Αιμοληψία από το ξενιστή για απομόνωση λευκοκυττάρων και καθορισμό της αντιγονικότητας του ιικού εκχυλίσματος
- Αιμοληψία από τον ξενιστή για απομόνωση λευκοκυττάρων και καλλιέργεια σε ικριώματα πυριτίου για προσκόλληση των αντιγονοπαρουσιαστικών κυττάρων
- In vitro παροχή ανοσογόνου δόσης ιικού εκχυλίσματος για την επίτευξη της αντιγονοπαρουσίασης
- Υποδερμική εμφύτευση του ικριώματος στον ξενιστή και παρακολούθηση αποτελεσματικότητας.
English