מדעני UVA Health מדווחים על הצלחה מבטיחה שכן הם חלוצים בדרך חדשה ליצור חיסונים הרבה יותר מהר, זריז וזול מאי פעם.
סטיבן ל. זייכנר, MD, PhD, מבית הספר לרפואה של אוניברסיטת וירג'יניה, מייעל פלטפורמה לפיתוח חיסונים שיצר כדי להאיץ באיזו מהירות ניתן לתכנן ולפרוס חיסונים מצילי חיים במהלך התפרצויות של מחלות זיהומיות כגון מגיפת COVID-19.
הגישה של זייכנר יכולה להיות אפילו מהירה יותר מחיסוני mRNA, ואלה כבר היו הרבה יותר מהירים מגישות מסורתיות. הפלטפורמה שלו יכולה גם להתגבר על מגבלות של חיסוני mRNA, כמו הצורך באחסון קר. פירוש הדבר עשוי להיות שניתן להעביר חיסונים חדשים ביתר קלות במקומות נוספים, אפילו באזורים מרוחקים שבהם לא ניתן לאחסן קר רציף. יתרה מכך, ניתן לייצר את החיסונים במתקנים קיימים ברחבי העולם בעלות נמוכה במיוחד.
הטכנולוגיות הקיימות כיום מייצרות חיסונים מצוינים, בטוחים ויעילים נגד מחלות רבות. עם זאת, יהיו יתרונות רבים אם ניתן היה לייצר חיסונים הרבה יותר מהר ובזול ויהיה קל יותר להפצה. אנחנו מנסים לפתח דרך חדשה, או פלטפורמה, שתאפשר לנו לייצר במהירות חיסונים נגד מחלות זיהומיות קיימות ומחלות זיהומיות חדשות המאיימות על בני אדם ובעלי חיים. אנו מקווים שחיסונים המיוצרים באמצעות פלטפורמה חדשה זו יהיו קלים וזולים לייצור במפעלים קיימים ברחבי העולם תוך שימוש בחומרי מוצא בשפע וקל להשגה, ויציבים בטמפרטורות מקרר רגילות, כך שקל להפיץ אותם. אנו מקווים שהחיסונים שנעשו באמצעות פלטפורמה זו יסייעו במניעת מחלות לא רק בבני אדם אלא גם בבעלי חיים, כדי שיוכלו לסייע לחקלאים ולצרכנים ולמנוע התפשטות מחלות מבעלי חיים לבני אדם".
סטיבן ל. זייכנר, MD, PhD, חלק מהמחלקה לרפואת ילדים של UVA והמחלקה למיקרוביולוגיה, אימונולוגיה וביולוגיה של סרטן
הוכחת הרעיון של הפלטפורמה
זייכנר כבר בנה את פלטפורמת החיסונים שלו וכעת מעמיד אותה במבחן. עבודתו האחרונה משמשת כהוכחה לקונספט, ומוכיחה שהפלטפורמה יכולה לייצר ביעילות חיסונים שהם מאוד "אימונוגניים", כלומר הם גורמים לתגובה חיסונית חזקה מהגוף.
יתרה מכך, הוא והצוות שלו הצליחו להשתמש בפלטפורמה כדי לשפר את האימונוגניות של יעד בדיקת חיסון באופן דרמטי – במקרה הטוב, בערך פי שמונה בהשוואה לחיסון בדיקה ראשוני.
איך זה עובד
הגישה החדשנית מזהה תחילה חלק מאורגניזם זיהומיות שיכול להיות מועמד טוב לחיסון, ולאחר מכן מעצבת חיסון המבוסס על יעד זה, תוך שילוב תכונות המשפרות ומעצבות את התגובה החיסונית של אדם או חיה. לאחר וידוא שלעיצוב יש את התכונות הרצויות באמצעות תוכנת חיזוי מבנה חלבון AlphaFold AI, הוראות נשלחות לחברת DNA סינתטי המסנתזת DNA כדי לומר לחיידק כיצד להכין את החיסון.
החברה מכניסה את ה-DNA הזה לצורה מעגלית קטנה, או "פלסמיד", אשר מוכנסת לאחר מכן לחיידקים מיוחדים. החיידקים גדלים ומושבתים כדי ליצור את החיסון. תהליך זה הוא הרבה יותר פשוט מהתהליכים המשמשים לייצור mRNA וחיסונים רבים אחרים.
חיסונים דומים, אך פרימיטיביים הרבה יותר, מסורתיים של חיידקי תא שלם מומתים מיוצרים כבר יותר מ-100 שנה, והם מיוצרים כיום במפעלים ברחבי העולם עבור בני אדם ובעלי חיים כאחד.
הצלת חיים, חסכת כסף
מכיוון שהחיסונים של זייכנר יהיו כל כך נמוכים – פוטנציאליים הרבה פחות מ-$1 למנה – הם יכולים להיות מורשים אפילו על ידי מדינות עם משאבים מוגבלים מאוד. יתר על כן, החיסונים יהיו יציבי מדף ויישארו לאורך זמן. תכונות אלו יכולות לסייע בהשגת חיסונים מצילי חיים לאנשים באזורים מרוחקים ומתפתחים הרבה יותר מהר במהלך מגיפה או התפרצות מחלות זיהומיות.
"אנחנו יודעים שבמגפה חשוב מאוד שכולם יוכלו לקבל חיסונים. ראשית, כי אנחנו רוצים להגן על כולם, אבל גם, שנית, כי אנחנו יודעים שוריאנטים חדשים של מחלה שיכולים להיות עמידים לחיסונים קיימים מתעוררים באוכלוסיות לא מוגנות שבהן המחלה משתוללת. הגנה על כולם בעולם היא לא רק מטרה אלטרואיסטית, אלא גם מטרה אינטרסנטית".
"החיסונים צריכים להיות בטוחים ויעילים, אבל חשוב גם שנוכל לעשות חיסונים נגד איומים חדשים מהר מאוד, כדי שנוכל להגיב למגיפות חדשות", הוסיף. "ממשלות ואחרות הצהירו שחיסון חדש לאיום מגיפה אמור להיות מסוגל להיעשות תוך 100 ימים, אבל אנחנו חושבים שעם הפלטפורמה שלנו נוכל ליצור חיסון חדש לבדיקה תוך 3 שבועות".
ממצאים שפורסמו
החוקרים פירטו את תוצאותיהם בכתב העת המדעי חיסונים; המאמר מוצג גם ככתבת שער. המאמר הוא בגישה פתוחה, כלומר הוא חופשי לקריאה.
צוות המחקר הורכב מחואן סבסטיאן קינטרו-ברבוסה, יופנג סונג, פרנסס מהל, שובהם מאתור, לורן ליווינגסטון, שיאוינג שן, דייוויד סי מונטיפיורי, ג'ושוע טאן וזיכנר.
קבוצת הרישוי והסיכון של UVA הגישה בקשות פטנט הקשורות לפלטפורמת החיסונים.
