Ilustracja ludzkich przeciwciał (pomarańczowe) neutralizujących cząsteczkę wirusa grypy (niebieskie). Każda cząsteczka w kształcie litery Y ma dwa ramiona, które mogą wiązać się z określonymi antygenami. W ten sposób oznaczają antygeny bakteryjne lub wirusowe do zniszczenia przez fagocyty: białe krwinki, które połykają i niszczą ciała obce. | Zdjęcie: NANOCLUSTERING/SCIENCE PHOTO LIBRARY
Dla wielu osób złapanie grypy może nie wydawać się wielkim problemem. Możesz czuć się kiepsko, opuścić kilka dni pracy lub szkoły, a następnie wrócić do codziennego życia. Jednak ta pospolita choroba powoduje dziesiątki tysięcy hospitalizacji i zgonów każdego roku: W latach 2010-2020 z powodu grypy w USA zmarło nawet 342 000 osób, jak podaje Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Podczas trzech z czterech pandemii grypy w ciągu ostatnich dwóch stuleci, w tym pandemii grypy w 1918 r., liczba ta skoczyła do milionów na całym świecie.
Wyeliminowanie tej choroby zapobiegłoby niezliczonej ilości zgonów. Ale czy możliwe jest wyeliminowanie grypy?
„Krótka odpowiedź brzmi: nie” — powiedział Mark Slifka, immunolog z Oregon National Primate Research Center. Najbliżej tego świętego Graala epidemiologii byliśmy w sezonie grypowym 2020-2021, pierwszej pełnej zimy pandemii koronawirusów, kiedy maseczki i izolowanie się w domu były bardziej powszechne - powiedział. W tamtym sezonie CDC zgłosiło około 150 000 potwierdzonych przypadków grypy (prawdziwa liczba była prawdopodobnie wyższa), co blednie w porównaniu z 39 milionami, które zachorowały na grypę w sezonie 2019-2020. „Jeden typ wirusa grypy prawdopodobnie wyginął” — powiedział Slifka.
„To jest ekscytujące, ale nie robi wiele różnicy” — powiedział Slifka. „Z powrotem do podróży lotniczych, szkoły, pracy i regularnej socjalizacji, grypa powróciła” - dodał.
Dzieje się tak dlatego, że wirusy grypy, które wywołują grypę, stale mutują, tworząc tysiące wersji samych siebie; te różne wersje wirusów nazywane są „wariantami” lub „szczepami”. Jeśli jeden szczep znika, „inne po prostu się wypełniają” — powiedział Slifka. Każdy rok przynosi nowe warianty grypy, co wymaga nowej szczepionki. To sprawia, że trudno jest wyprodukować szczepionkę. Aby przygotować się do sezonu grypowego, naukowcy muszą przewidzieć, które warianty będą dominować w nadchodzącym sezonie, na podstawie wariantów krążących u ludzi na przeciwnej półkuli.
„To przypuszczenie i czasami nie mają racji” — powiedział Marc Jenkins, immunolog z University of Minnesota Medical School.
W niektórych latach wirus grypy mutuje tak szybko, że wyprzedza producentów szczepionek. Kiedy szczepionka jest gotowa do podania ogółowi społeczeństwa, może nie być zbyt skuteczna wobec najnowszych wariantów. Czasami wirusy używane w szczepionce przeciwko grypie mutują podczas procesu produkcyjnego, co oznacza, że nie są już dobrze dopasowane do siebie w momencie, gdy są zabijane i dodawane do szczepionki. W rezultacie skuteczność szczepionki przeciw grypie waha się od 10% do 60% z roku na rok — jak podaje CDC. Innymi słowy, osoba, która otrzyma szczepionkę przeciwko grypie ma od 10% do 60% mniejsze szanse na zachorowanie niż osoba, która nie otrzymała szczepionki. Skuteczność ta osiąga szczyt w miesiąc po szczepieniu, a następnie słabnie z czasem, zmniejszając się o około 10% każdego miesiąca.
„Być może istnieje sposób, aby nadążyć za tymi szybkimi mutacjami” — powiedział Jenkins. Niektórzy naukowcy pracują nad wyprodukowaniem uniwersalnej szczepionki przeciwko grypie, czyli takiej, która działałaby przeciwko wielu możliwym wariantom grypy. Obecnie dostępne szczepionki przeciwko grypie prezentują układowi odpornościowemu białko z powierzchni wirusa grypy, zwane hemaglutyniną. W odpowiedzi układ odpornościowy wytwarza przeciwciała, białka, które zapobiegają porwaniu naszych komórek przez inwazyjne patogeny, produkowane w celu rozpoznania i ukierunkowania tego konkretnego białka.
Problem polega na tym, że przeciwciała, które wytwarzamy w odpowiedzi na szczepionkę przeciwko grypie, rozpoznają zwykle tylko jedną część hemaglutyniny. Białko to ma kształt podobny do kawałka brokuła. „Układ odpornościowy ma tendencję do wytwarzania przeciwciał przeciwko górnej części, czyli kwiatowi brokuła” — powiedział Jenkins. Niestety, ta górna część, zwana również główką, ma tendencję do szybkich mutacji. Z kolei „łodyga” białka nie zmienia się zbytnio, ale układ odpornościowy zwraca na nią bardzo mało uwagi, wytwarzając tylko niewielką ilość przeciwciał przeciwko łodydze.
Uniwersalna szczepionka przeciw grypie nauczyłaby układ odpornościowy rozpoznawać łodygę hemaglutyniny, a nie jej głowę. Ostatnio naukowcy właśnie to zrobili: zmodyfikowali żywe, osłabione wersje grypy, aby miały coś, co nazwali „chimeryczną” hemaglutyniną. Ta wersja białka ma nietypowe głowy, które nie wywołują reakcji układu odpornościowego. Układ odpornościowy nie jest już rozpraszany przez głowę, więc wytwarza więcej przeciwciał w odpowiedzi na łodygę.
Badania kliniczne pierwszej fazy dla tej uniwersalnej szczepionki zakończyły się w 2020 r. Wyniki, opublikowane w czasopiśmie „Nature Medicine”, obejmowały 51 uczestników i wykazały, że ogólnie rzecz biorąc, szczepionka była bezpieczna, a osoby zaszczepione wytwarzały przeciwciała łodygowe. Jednak ta próba była bardzo mała i nie mierzyła wskaźników infekcji w populacji, więc jest zbyt wcześnie, aby powiedzieć, czy te przeciwciała zapewnią rzeczywistą ochronę przed grypą. „Z pewnością możesz mieć przeciwciała i nie mieć dobrej ochrony” — powiedział Jenkins.
Powiedzmy, że w końcu przyjmiemy uniwersalną szczepionkę. W jednym skrajnie nieprawdopodobnym hipotetycznym scenariuszu szczepionka jest prawie w 100% skuteczna i wszyscy ludzie ją otrzymują. Nawet to nie wystarczyłoby do wyeliminowania grypy. Jest tak dlatego, że grypa zaraża wiele gatunków zwierząt i od czasu do czasu przenosi się z innego gatunku na człowieka lub odwrotnie: są to tzw. zakażenia odzwierzęce. Od czasu pierwszego odnotowanego ogniska grypy odzwierzęcej w 1958 r. naukowcy zidentyfikowali u ludzi 16 wariantów grypy odzwierzęcej. Jak powiedział Slifka, epidemia świńskiej grypy w 2009 r. została wywołana przez szczep H1N1, który wyglądał podejrzanie podobnie jak śmiertelna grypa z 1918 r. W pewnym momencie ten wariant przeskoczył na świnie, połączył się z innym wirusem grypy, a następnie przeskoczył z powrotem na ludzi.
„Aby zatrzymać transmisję, musielibyśmy zaszczepić każdą kaczkę i świnię jednocześnie” — powiedział Slifka. W przeciwnym razie możliwe jest, że grypa mogłaby się utrzymywać i mutować u różnych gatunków zwierząt, aż do momentu, gdy znów będzie nierozpoznawalna dla ludzkiego układu odpornościowego.
Uniwersalna szczepionka przeciw grypie nie jest jedynym narzędziem do walki z nią. Niektórzy badacze dążą do opracowania szczepionki przeciwko grypie na bazie mRNA. „Podobnie jak w przypadku szczepionek Pfizer i Moderna COVID-19, szczepionka ta nauczyłaby układ odpornościowy produkować docelowe białko, na przykład hemaglutyninę, w domu” — powiedział Ryan Langlois, wirusolog z University of Minnesota, w rozmowie z Live Science. Szczepionki te nie wymagają tak długiego czasu na produkcję jak tradycyjne szczepionki przeciw grypie i dałyby naukowcom więcej czasu na odgadnięcie dominujących wariantów następnego sezonu grypowego.
Inni naukowcy, w tym zespół Marka Slifki z Oregon Health and Science University, pracują nad stworzeniem bardziej skutecznych szczepionek poprzez wykorzystanie nienaruszonych białek wirusowych, w przeciwieństwie do obecnych szczepionek przeciwko grypie, które rozbijają te białka na małe, rozpuszczalne kawałki. „Dzięki bardziej skutecznej szczepionce lub takiej, która chroni przed większą liczbą wariantów, możliwe jest zapobieganie hospitalizacjom i zgonom” — powiedział Jenkins.
„W końcu wyeliminowanie grypy nie jest jedynym wartym uwagi celem” — powiedział Jenkins: „To wysoko postawiona poprzeczka. Nie jestem przekonany, że musimy ją osiągnąć, aby mieć wyraźne korzyści”.
