Των Angela Desmond και Paul A. Offit
Πρώτη δημοσίευση 25/03/2021
New England Journal of Medicine, Vol. 384, Issue 12
Απόδοση στα ελληνικά – σχόλια: Παναγιώτης Χούπας
Τον Σεπτέμβριο του 2008, η Katalin Karikó, ο Drew Weissman και οι συνεργάτες τους στο Πανεπιστήμιο της Pennsylvania, τροποποίησαν το αγγελιοφόρο RNA (messenger RNA, mRNA) χρησιμοποιώντας νουκλεοσιδικά ανάλογα. Οι τροποποιήσεις αυτές, σταθεροποίησαν το μόριο και εξάλειψαν την ικανότητά του να ενεργοποιεί το σύστημα της έμφυτης μη ειδικής ανοσίας, μετατρέποντας έτσι το mRNA σε ένα πολλά υποσχόμενο εργαλείο για τη γονιδιακή θεραπεία και για τους εμβολιασμούς.
Τον Δεκέμβριο του 2020, με βάση τα δεδομένα ασφάλειας και αποτελεσματικότητας δύο μεγάλων ελεγχόμενων μελετών, ο Οργανισμός Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ (Food and Drug Administration, FDA) χορήγησε επείγουσες άδειες σε δύο mRNA εμβόλια για την πρόληψη της COVID-19. Η υπερπήδηση ενός τέτοιου εμποδίου από τα πρώτα mRNA εμβόλια ήταν η τελευταία από μια σειρά επαναστατικών εξελίξεων στον τομέα του εμβολιασμού έναντι ιών, καθεμιά από τις οποίες κυριολεκτικά χτίστηκε πάνω στην προηγούμενη, καταρρίπτοντας το ρεκόρ της προηγούμενης.
Η πρώτη μεγάλη ανακάλυψη σχετικά με τα εμβόλια έγινε το 1796, όταν ο Edward Jenner, γιατρός που ασκούσε το λειτούργημά του στη Νότια Αγγλία, βρήκε ότι ένας ιός των ζώων, αυτός της δαμαλίτιδας, μπορούσε να προστατεύσει από τη νόσο που προκαλούσε ένας ανθρώπινος ιός, εκείνος της ευλογιάς. Αν και θα έπρεπε να περάσουν 100 ακόμη χρόνια για να ταυτοποιηθούν οι ιοί ως αιτιολογικοί παράγοντες νόσων, η ιδέα ότι οι λοιμώξεις θα μπορούσαν να προληφθούν με εμβολιασμό είχε πια γεννηθεί.
Η δουλειά του Jenner οδήγησε τελικά στην εκρίζωση της ευλογιάς, μιας νόσου που, σύμφωνα με υπολογισμούς, είχε θανατώσει πάνω από 300 εκατομμύρια ανθρώπους, μόνο κατά τον 20ό αιώνα. Η στρατηγική της χρήσης ιών ζώων για την πρόληψη ανθρώπινων ασθενειών συνεχίζεται και σήμερα: ένα εμβόλιο κατά του ροταϊού προέρχεται εν μέρει από ένα στέλεχος του ιού που προσβάλλει τα βοοειδή.
Η δεύτερη μεγάλη ανακάλυψη, συνέβη περίπου έναν αιώνα μετά την πρώτη. Το 1885, ο Louis Pasteur βρήκε ότι ο νωτιαίος μυελός κουνελιών που είχαν τεχνητά μολυνθεί με τον ιό της λύσσας, δεν ήταν πια μολυσματικός μετά από αποξήρανση 15 ημερών. Στις 6 Ιουλίου 1885, ο Joseph Meister, ένα εννιάχρονο αγόρι που είχε δεχθεί επίθεση από λυσσασμένο σκύλο 2 μέρες νωρίτερα, επισκέφθηκε το εργαστήριο του Pasteur. Με μια σειρά ενέσεων που περιείχαν εναιωρήματα αποξηραμένου νωτιαίου μυελού από κουνέλια, ο Pasteur έσωσε τη ζωή του παιδιού. Η λύσσα, νόσος με θνητότητα πρακτικά 100%, μπορούσε πλέον να προληφθεί μετά την έκθεση στον ιό. Ο Pasteur είχε ανοίξει τον δρόμο για τη χρήση εμβολίων που περιείχαν ιούς αδρανοποιημένους με φυσικές ή χημικές μεθόδους. Κατά τον 20ό αιώνα, στις αξιοσημείωτες επιτυχίες εμβολίων που στηρίζονταν στη στρατηγική της χρήσης νεκρών ιών, συμπεριλαμβάνονταν ένα αντιγριπικό εμβόλιο που είχε αναπτυχθεί από τον Thomas Francis στις αρχές της δεκαετίας του 1940, ένα εμβόλιο κατά της πολιομυελίτιδας που αναπτύχθηκε από τον Jonas Salk στα μέσα της δεκαετίας του 1950 (ο Salk είχε εκπαιδευτεί στο εργαστήριο του Francis στο Πανεπιστήμιο του Michigan) και ένα εμβόλιο κατά της ηπατίτιδας Α που αναπτύχθηκε από τους Philip Provost and Maurice Hilleman το 1991.
Η τρίτη εκπληκτική πρόοδος της επιστήμης των εμβολίων έλαβε χώρα το 1937, όταν ο Max Theiler κατάφερε να εξασθενήσει τον ιό του κίτρινου πυρετού μέσω διαδοχικών χορηγήσεών του σε έμβρυα ποντικού και κότας. Υποχρεώνοντας τον ιό να αναπαραχθεί σε μη ανθρώπινα κύτταρα, ο Theiler προκάλεσε μια σειρά τυφλών γενετικών τροποποιήσεων του ιού που τον κατέστησαν πολύ λιγότερο ικανό να προκαλεί νόσο ενώ ταυτόχρονα διατηρούσε την ικανότητά του να επάγει προστατευτική ανοσία. Για τις εργασίες του αυτές ο Theiler τιμήθηκε με το βραβείο Νόμπελ Ιατρικής/Φυσιολογίας του έτους 1951. Παράγωγα του εμβολίου κατά του κίτρινου πυρετού του Theiler βρίσκονται ακόμη εν χρήσει.
Στο δεύτερο μισό του 20ου αιώνα γίναμε μάρτυρες μιας πραγματικής έκρηξης εμβολίων που βασίζονταν στην τεχνική της χορήγησης ζωντανών εξασθενημένων ιών. Στις αρχές της δεκαετίας του 1960, ο Albert Sabin, ο οποίος είχε εκπαιδευτεί στο εργαστήριο του Theiler στο Ίδρυμα Rockefeller στην πόλη της Νέας Υόρκης, παρασκεύασε ένα εμβόλιο κατά της πολιομυελίτιδας εξασθενίζοντας τον ιό με διαδοχικές χορηγήσεις του σε νεφρικά και ορχικά κύτταρα πιθήκου. Ακολούθησαν και άλλα εμβόλια με ζωντανούς εξασθενημένους ιούς, συμπεριλαμβανομένων εκείνων για την πρόληψη της ιλαράς (1963), της παρωτίτιδας (1967), της ερυθράς (1969), της ανεμευλογιάς (1995) και του ροταϊού (2008).
Η τέταρτη εκπληκτική τομή έγινε το 1980, όταν οι Richard Mulligan and Paul Berg, βιοχημικοί στο Stanford, δημοσίευσαν τα ευρήματα πειραμάτων τους, κατά τα οποία είχαν μεταφέρει ένα γονίδιο κολοβακτηριδίου σε νεφρικά κύτταρα πιθήκου, υποχρεώνοντας έτσι κύτταρα θηλαστικού να συνθέσουν πρωτεΐνη βακτηρίου. Η τεχνολογία του ανασυνδυασμένου DNA είχε μόλις γεννηθεί. Έκτοτε, με τη χρήση μυκήτων ή ιών που προσβάλλουν έντομα, έγιναν διαθέσιμα διάφορα εμβόλια που περιείχαν κεκαθαρμένες πρωτεΐνες επιφανείας των ιών της ηπατίτιδας Β (1986), των ανθρώπινων θηλωμάτων (2006) και της γρίπης (2013).
Αν και υπάρχει πολλή δουλειά που πρέπει ακόμη να γίνει για τη διστακτικότητα των πολιτών, την οικοδόμηση εμπιστοσύνης και τη δίκαιη κατανομή των εμβολίων, ο κατάλογος των επιτυχημένων εμβολίων στις ΗΠΑ είναι μακρύς. Για παράδειγμα, μετά την κυκλοφορία του εμβολίου του Jonas Salk κατά της πολιομυελίτιδας (περιείχε αδρανοποιημένο ιό), η επίπτωση της νόσου μειώθηκε από 29.000 κρούσματα το 1955 σε λιγότερα από 900 το 1962. Μετά και την κυκλοφορία του εμβολίου του Albert Sabin στις αρχές της δεκαετίας του 1960 (περιείχε ζωντανό εξασθενημένο ιό), η πολιομυελίτιδα εξαλείφθηκε από τις ΗΠΑ. Μετά την αδειοδότησή του το 2006, το εμβόλιο κατά του ροταϊού, βασισμένο σε συνδυασμό ιικών στελεχών ανθρώπων και βοοειδών, πρακτικά εξάλειψε τον ιό αυτόν, προλαμβάνοντας έως και 75.000 νοσηλείες και 60 θανάτους ετησίως. Όσον αφορά την εποχιακή γρίπη της περιόδου 2019-2020, το εμβόλιο της γρίπης εμπόδισε, κατ’ εκτίμηση, 7,52 εκατομμύρια λοιμώξεις, 3,69 επισκέψεις σε γιατρούς και υπηρεσίες υγείας, 105.000 νοσηλείες και 6.300 θανάτους.
Άλλα εμβόλια με ζωντανούς εξασθενημένους ιούς, έχουν αποβεί εξίσου σημαντικά. Το εμβόλιο της ιλαράς έχει σχεδόν εξαλείψει έναν ιό που προκαλούσε ετησίως 2 έως 3 εκατομμύρια λοιμώξεις, 50.000 νοσηλείες και 500 θανάτους στις ΗΠΑ. Το εμβόλιο της παρωτίτιδας έχει μειώσει σημαντικά την επίπτωση μιας ασθένειας που κάποτε αποτελούσε ένα από τα συχνότερα αίτια επίκτητης κώφωσης. Το εμβόλιο της ερυθράς έχει εμποδίσει τις επιδημίες της, που προκαλούσαν έως και 20.000 κρούσματα του συνδρόμου συγγενούς ερυθράς και 5.000 αυτόματες εκτρώσεις τον χρόνο. Το εμβόλιο της ανεμευλογιάς έχει πετύχει αξιοσημείωτη ελάττωση της νοσηρότητας και της θνητότητας της νόσου, που οδηγούσαν σε πάνω από 9.000 νοσηλείες και 100 θανάτους κάθε χρόνο. Ακόμη, από τότε που το εμβόλιο κατά του ιού της ηπατίτιδας Β άρχισε να συστήνεται ως ρουτίνα στα νεογνά, στις αρχές της δεκαετίας του 1990, τα περιστατικά ηπατίτιδας Β μεταξύ παιδιών μικρότερων των 10 ετών από περίπου 18.000 τον χρόνο, σχεδόν μηδενίστηκαν.
Τα συνολικά οφέλη των ήδη υπαρχόντων εμβολίων μπορεί να μην έχουν γίνει ακόμη κατανοητά από το σύνολο του παγκόσμιου πληθυσμού, αλλά πολλά σημαντικά βήματα έχουν γίνει. Το 1988, όταν ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας (ΠΟΥ) έθεσε ως στόχο να εκριζώσει την πολιομυελίτιδα, υπήρχαν 350.000 νέα κρούσματα τον χρόνο παγκοσμίως. Μέχρι το 2020, η ανάπτυξη του εμβολίου του Sabin είχε οδηγήσει σε εκρίζωση του «άγριου» τύπου του ιού από τις 5 εκ των 6 περιοχών του ΠΟΥ. Σήμερα, οι 2 από τους 3 τύπους έχουν εξαλειφθεί σε όλον τον πλανήτη και η καμπάνια του ΠΟΥ έχει πετύχει να αποτρέψει τη μόνιμη παράλυση από πολιομυελίτιδα σε 18 εκατομμύρια συνολικά ανθρώπους.
Επιπλέον, μεταξύ των ετών 2000 και 2018, περίπου 23 εκατομμύρια θάνατοι από ιλαρά αποφεύχθηκαν λόγω του εμβολιασμού. Το εμβόλιο της ερυθράς, εν χρήσει στις 173 από τις 194 χώρες μέλη του ΠΟΥ, μείωσε τα κρούσματα της ασθένειας παγκοσμίως από 671.000 το έτος 2000, σε 49.000 το έτος 2019. Τα εμβόλια ζωντανού εξασθενημένου ροταϊού αντιμετωπίζουν σήμερα έναν ιό που κάποτε θανάτωνε πάνω από 500.000 βρέφη και μικρά παιδιά ετησίως.
Σήμερα ο πλανήτης είναι αντιμέτωπος με την πιο ολέθρια πανδημία από το 1918, όταν ο ιός της γρίπης είχε θανατώσει πάνω από 50 εκατομμύρια ανθρώπους. Μέχρι τον Ιανουάριο του 2021 ο ιός SARS-CoV-2 είχε προκαλέσει τον θάνατο άνω των 500.000 ατόμων στις ΗΠΑ και άνω των 2,5 εκατομμυρίων παγκοσμίως. Τα εμβόλια χρησιμοποιούνται και πάλι ως σημαντικός παράγοντας της ανταπόκρισης των υπηρεσιών δημόσιας υγείας. Με πάνω από 180 ερευνητικά ιδρύματα και 100 εταιρίες ανά την υφήλιο να έχουν εμπλακεί στις προσπάθειες ανάπτυξης εμβολίων, κάθε στρατηγική που έχει ποτέ χρησιμοποιηθεί για την ανακάλυψη εμβολίων, επαναχρησιμοποιείται κατά του SARS-CoV-2. Νέες τεχνολογίες, χρησιμοποιούνται επίσης.
Μετά την πρόσφατη έγκριση των εμβολίων mRNA, έχουμε εισέλθει στην 5η εποχή της επιστήμης των εμβολίων. Οι νέοι τύποι εμβολίων δεν περιέχουν ιικές πρωτεΐνες, αλλά χρησιμοποιούν mRNA, DNA ή ιικά οχήματα για να δώσουν οδηγίες στα ανθρώπινα κύτταρα ώστε να κατασκευάσουν τέτοιες πρωτεΐνες.
Η πανδημία του SARS-CoV-2 θα είναι μια σημαντική δοκιμασία για τις νέες πλατφόρμες εμβολίων, για το κατά πόσο αυτές θα μπορέσουν να επαληθεύσουν τις προσδοκίες που καλλιέργησαν και να φτιάξουν ασφαλή, αποτελεσματικά και επεκτάσιμα εμβόλια πιο γρήγορα από τις κλασικές μεθόδους (ΣτΜ: θυμηθείτε ότι το άρθρο δημοσιεύθηκε τον Μάρτιο του 2021. Ο στόχος αυτός έχει επιτευχθεί ήδη). Αν περάσουν επιτυχώς τη δοκιμασία, ο επόμενος στόχος θα είναι η δίκαιη και αποτελεσματική διανομή τους, πράγμα που αντιπροσωπεύει ένα ακόμη μεγαλύτερο επίτευγμα.
———
1) Το άρθρο είναι αναρτημένο στο διαδίκτυο, στη διεύθυνση https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMp2034334, όπου ο αναγνώστης μπορεί να βρει τα βιογραφικά των συγγραφέων, τις δηλώσεις των επαγγελματικών δεσμεύσεών τους και τις πηγές τους.
2) Οι συγγραφείς έχουν σωστά προβλέψει: μετά την επιτυχία των mRNA εμβολίων, εισήλθαμε επισήμως στην 5η εποχή της επιστήμης των εμβολίων (Vaccinology). Οι επιφυλάξεις τους για τη δίκαιη παγκόσμια κατανομή των εμβολίων δυστυχώς επιβεβαιώνονται.
3) Το μνημειώδες πλέον άρθρο των Katalin Karikó και Drew Weissman υπάρχει εδώ https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2775451/, και η πρόσβαση είναι επίσης ελεύθερη. (Φυλάξτε το, διότι μυρίζομαι Νόμπελ)
