Inżynieria genetyczna w profilaktyce grypy
Ptasia grypa – temat przebrzmiały? Niekoniecznie, skoro w Azji wciąż pojawiają się ogniska choroby. Jeżeli wirus ptasiej grypy któregoś dnia wyjdzie z kurników i wymiesza swoje segmenty genetyczne z np. wirusem ludzkiej grypy, może powstać wirus, który łatwo się przenosi i ciężko oddziałuje na organizm ludzki. Żeby postawić temu tamę, trzeba szczepić – nie tylko hodowle, ale i ludzi, którzy je obsługują.
Pakiet nowatorskich szczepionek opracowuje w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka Instytut Biotechnologii i Antybiotyków (IBA) w konsorcjum naukowym z Uniwersytetem Gdańskim i Instytutem Biochemii i Biofizyki PAN. To wstęp do całego systemu przyszłych szczepionek przeznaczonych dla ludzi i zwierząt. Inicjatorem tego projektu jest prof. Włodzimierz Zagórski-Ostoja, kierownik Zakładu Biosyntezy Białka Instytutu Biochemii i Biofizyki (IBB) PAN.
„Tradycyjne szczepionki są otrzymywane poprzez zakażanie krążącym wirusem zarodków kurzych w jajach. Zarodki rozwijają w sobie duże ilości wirusa, którego następnie się izoluje, inaktywuje i podaje jako szczepionkę” – mówi profesor i zaznacza, że takie szczepionki zawierają na przykład białka jaja kurzego, które mogą wywoływać alergię.
„Nowym podejściem do produkcji szczepionek jest synteza metodami inżynierii genetycznej odpowiednich białek wirusa" - mówi prof. Zagórski-Ostoja. Jak wyjaśnia, nie hoduje się wtedy całego wirusa, ale wykorzystuje się zmodyfikowane genetycznie komórki mikroorganizmów do wytwarzania wybranych białek. "W tym przypadku jest to hemaglutynina, będąca jednym ze składników otoczki wirusa grypy. Ten składnik ma najsilniejsze działanie immunologiczne, czyli najsilniej pobudza nasz układ odpornościowy do stosownej odpowiedzi, która neutralizuje wirusa” – tłumaczy uczony.
Polski zespół otrzymał tzw. szczepionki podjednostkowe, czyli oparte o pojedynczy składnik wirusa – ową hemaglutyninę. Opracowano szczepionki dwu typów.
Jak wyjaśnił prof. Włodzimierz Zagórski-Ostoja typ standardowy polega na tym, że białko wirusowe otrzymuje się w jednym z dwóch rodzajów komórek. Jednym z nich jest bakteria E.coli stosowana na ogół w produkcji białek o znaczeniu biologicznym. To białko wyizolowane i oczyszczone chroni kury przed zabijającym je wirusem.
Białkową szczepionkę produkują także odpowiednie jednokomórkowe drożdże. Jego zaletą, zdaniem rozmówcy PAP, jest fakt, że białko tak syntetyzowane nosi w sobie takie znaczniki cukrowe, jakie występują w naszym organizmie. Powoduje to mocną odpowiedź immunologiczną.
„Nowatorskim sposobem jest tzw. szczepienie genowe. Okazuje się, że wystarczy zrobić zastrzyk zawierający fragment DNA, który zawiera w sobie informację dotyczącą syntezy hemaglutyniny. Szczepionka genetyczna też wywołuje stuprocentową odporność zwierząt doświadczalnych na wirusa” – zapewnia prof. Zagórski-Ostoja.
Szczepionka DNA jest szczepionką eksperymentalną, stosowana jest u zwierząt doświadczalnych. Pozwala na bardzo szybkie rozpoznanie, która wersja genu będzie skuteczna. W tej chwili synteza pełnego genu hemaglutyniny kosztuje około 2,5 tysiąca złotych. Można sobie wyobrazić sprawdzanie, który gen daje najlepszy efekt, a następnie przepisywanie tego DNA na białko i otrzymywanie szczepionki białkowej.
Testy szczepionek prowadzone są w Państwowym Instytucie Weterynarii Puławach w laboratoriach wysokiego bezpieczeństwa biologicznego i w zgodzie z standardami międzynarodowymi.
Badania wykazały, że wszystkie zaszczepione kurczaki zakażone potem ptasią grypą nie tylko przeżyły, ale również nie zakażały innych zdrowych i nieszczepionych osobników. Konsorcjum rozwija też badania nad najefektywniejszymi metodami podawania szczepionki. Dowiedziono, że podanie pokarmowe nie jest najlepsze, przynajmniej w przypadku kur, za to skuteczne jest podawanie donosowe – na razie w postaci kropli, docelowo w aerozolu.
Oprócz ptaków naukowcy szczepią myszy, a w przyszłości podejmą badania na innych zwierzętach doświadczalnych. Według profesora powinno się podejmować badania, które umożliwią szczepienie personelu zatrudnionego w kurnikach i przy dystrybucji drobiu.
„Podobnie szczepi się lekarzy przeciwko grypie sezonowej, kiedy pojawia się epidemia. To stworzy pewną barierę, zapobiegnie rozejściu się wśród ludności wysoko infekcyjnych szczepów, które pojawiają się w fermach ptasich. Inaczej wirus może szybko przenieść się do populacji ludzkiej, a śmiertelność w takim przypadku jest bardzo wysoka, umiera połowa osób zarażonych” – wyjaśnia prof. Zagórski-Ostoja.
Rozpisany na 7 lat projekt aplikacyjny pt. „Pakiet innowacyjnych biofarmaceutyków dla terapii i profilaktyki ludzi i zwierząt” otrzymał 90 milionów złotych dofinansowania. Z tego 18 milionów przeznaczone jest na część szczepionkową. Pozostała część prac dotyczy dwóch analogów insuliny o zmodyfikowanej budowie. Koordynuje je dr Piotr Borowicz, dyrektor IBA. Wsparcia udziela dyrektor IBB prof. Piotr Zielenkiewicz.
PAP – Nauka w Polsce, Karolina Olszewska.
karo/ ula/
Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.
