ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΕΣ ΒΡΗΚΑΝ ΜΕΤΑΛΛΑΞΗ ΠΟΥ ΣΕ ΚΑΝΕΙ ΑΤΡΩΤΟ ΣΤΟΥΣ ΙΟΥΣ

Οι επιστήμονες εξετάζουν πώς η δυσλειτουργία που προκαλεί μια σπάνια γενετική διαταραχή στη λειτουργία του ανοσοποιητικού θα μπορούσε να οδηγήσει στην ανάπτυξη αντιικών θεραπειών ευρείας χρήσης.

Ελάχιστοι άνθρωποι στον κόσμο μπορεί να μην αρρωσταίνουν, να μην αισθάνονται πόνο, να μην ιδρώνουν ή να μην παίρνουν βάρος, πράγματα που φαντάζουν στο μυαλό μας ως «υπερδυνάμεις». Στην πραγματικότητα, τέτοιες εντυπωσιακές ιδιότητες, που οφείλονται σε μεταλλάξεις που κληρονόμησαν από τους γονείς τους, μοιάζουν περισσότερο με ευλογία και κατάρα μαζί. Όπως συμβαίνει με μια σπάνια γενετική διαταραχή που σε κάνει άτρωτο στους ιούς.

Το 2012, διεθνής ομάδα επιστημόνων ανακάλυψε ότι μια μετάλλαξη στο γονίδιο ISG15 (Interferon-stimulated gene 15), που επηρεάζει την ανοσολογική απόκριση του οργανισμού, χαρίζει φυσική προστασία κατά των ιογενών λοιμώξεων αλλά δημιουργεί άλλα προβλήματα για την υγεία. Δεκατρία χρόνια αργότερα, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Columbia και το Icahn School of Medicine at Mount Sinai κατάφεραν να αναπαράγουν τα παράπλευρα οφέλη της διαταραχής σε ρινικό εμβόλιο τεχνολογίας mRNA, όπως εκείνα για τον COVID, το οποίο χορήγησαν σε κοινά εργαστηριακά ποντίκια και χάμστερ.

Το εμβόλιο έφτασε στους πνεύμονες των τρωκτικών και τα έκανε ανθεκτικά στη γρίπη και τον κορονοϊό για 3-4 ημέρες, μπλοκάροντας την αναπαραγωγή των ιών. «Δεν έχουμε βρει ακόμα κάποιον ιό που να μπορεί να διαπεράσει τις άμυνες της θεραπείες (στις κυτταρικές καλλιέργειες)», δήλωσε ο Dusan Bogunovic, ανοσολόγος στο Πανεπιστήμιο Columbia, που ανακάλυψε το αντιικό «θαύμα» πριν 13 χρόνια. Τα ευρήματα, που δημοσιεύτηκαν στο Science Translational Medicine, ανοίγουν ένα πολλά υποσχόμενο, έστω και μακρινό, μονοπάτι για ανάπτυξη ενός αντιικού φαρμάκου ευρείας χρήσης, που θα μπορούσε να μας προφυλάξει από επόμενες πανδημίες.

Το εμβόλιο mRNA έφτασε στους πνεύμονες των τρωκτικών και τα έκανε ανθεκτικά στη γρίπη και τον κορονοϊό για 3-4 ημέρες. iStock

Τι προκαλεί η μετάλλαξη στο γονίδιο ISG15

Η έλλειψη στο γονίδιο ISG15 είναι μια αυτοσωμική υπολειπόμενη διαταραχή, δηλαδή χρειάζεται να έχει κληρονομηθεί το παθολογικό αντίγραφο και από τους δύο γονείς για να εκδηλωθεί η νόσος. Εκτιμάται ότι λιγότεροι από 100 άνθρωποι έχουν την ασθένεια.

Το γονίδιο ISG15 κωδικοποιεί την πρωτεΐνη ISG15, που εμπλέκεται στην ανολογική λειτουργία του οργανισμού. Η μετάλλαξη εμποδίζει την παραγωγή της πρωτεΐνης και αποδιοργανώνει το ανοσοποιητικό, βάζοντάς το σε κατάσταση συναγερμού χαμηλού επιπέδου. Πολύ πιθανώς, αυτός είναι ο μηχανισμός που επιτρέπει στα άτομα με τη γενετική πάθηση να περνούν ιογενείς λοιμώξεις χωρίς να τις καταλαβαίνουν.

Στα αρνητικά, η γενετική διαταραχή αφήνει τον οργανισμό εκτεθειμένο στις λοιμώξεις από μυκοβακτηρίδια, όπως αυτό της φυματίωσης. Ο λόγος είναι ότι το γονίδιο ISG15, το οποίο απενεργοποιεί η μετάλλαξη, δίνει το σήμα εκκίνησης για την παραγωγή της ιντερφερόνης-γ (IFN-γ), βασικού παράγοντα στη φλεγμονώδη απόκριση του οργανισμού απέναντι στα μυκοβακτηρίδια. Στα πειράματα του 2012, οι επιστήμονες εμβολίασαν κατά της φυματίωσης παιδιά με τη γενετική διαταραχή και παρατήρησαν πως νόσησαν βαριά.

Σε αντίθεση με τα ενέσιμα εμβόλια, οι ρινικές θεραπείες φτάνουν άμεσα στους ιστούς της αναπνευστικής οδού, όπου εγκαθίστανται και πολλαπλασιάζονται οι περισσότεροι αναπνευστικοί ιοί. iStock

Πέρα από την ευπάθεια στα μυκοβακτηρίδια, η γενετική ανωμαλία προκαλεί αυτοφλεγμονώδεις εκδηλώσεις, όπως:

• νεκρωτικές δερματικές βλάβες,
• εγκεφαλικές αποτιτανώσεις (ασβεστώσεις) και
• αναπνευστικά συμπτώματα.

Πού θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί η αντιική προστασία

Το ISG15 ενεργοποιεί την παραγωγή περισσότερων από 60 πρωτεϊνών, ωστόσο η ομάδα εστίασε σε 10 συγκεκριμένες πρωτεΐνες, που θεωρούνται υπεύθυνες για την αντιϊκή άμυνα του οργανισμού. Τα εμβόλια περιείχαν οδηγίες ώστε τα κύτταρα των τρωκτικών να αρχίσουν να τις παράγουν. Η ιδέα ήταν να επιτευχθεί μια παροδική, ελεγχόμενη ενεργοποίηση του ανοσοποιητικού χωρίς να προκληθεί η χρόνια, ήπια φλεγμονή που εμφανίζεται στους ανθρώπους με τη γενετική ανωμαλία.

Τα εμβόλια περιείχαν «οδηγίες» ώστε τα κύτταρα να αρχίσουν να παράγουν 10 πρωτεΐνες υπεύθυνες για την αντιϊκή άμυνα του οργανισμού. iStock

Τα πειραματόζωα έδειξαν σημαντικά μειωμένη ευαισθησία στον SARS-CoV-2, χωρίς το εμβόλιο να έχει σχεδιαστεί ειδικά γι’ αυτόν. Παρότι υπήρξε ενεργή λοίμωξη, η νόσηση ήταν σχεδόν ανεπαίσθητη. Τα προστατευτικά οφέλη διήρκησαν ως τέσσερις ημέρες, διάστημα μικρό, που όμως κάνει τη διαφορά.

Οι επιστήμονες εξήγησαν ότι η «βραχύβια υπερασπίδα» θα αξιοποιηθεί μελλοντικά:

• σε υγειονομικούς που εκτίθενται σε άγνωστους ιούς,
• σε επείγουσες καταστάσεις δημόσιας υγείας και νέες πανδημίες ως προσωρινή λύση μέχρι την ανάπτυξη κατάλληλων εμβολίων.

Μένει η τεχνολογία να δοκιμαστεί σε ανθρώπους, να αποδειχθεί ασφαλής και να αναπτυχθούν μέσα για να φτάνει ο οδηγός-mRNA με ακρίβεια στους ιστούς που χρειάζονται προστασία. Η μεταφορά γενετικού υλικού στο σώμα παραμένει μια από τις μεγαλύτερες τεχνικές προκλήσεις της σύγχρονης βιοϊατρικής.