Szczepionka przeciw grypie
Patofizjologia i mechanizm
Szczepionka przeciw grypie stanowi kluczową interwencję profilaktyczną, indukującą odpowiedź immunologiczną skierowaną przeciwko powierzchniowym antygenom wirusa grypy, głównie hemaglutyninie (HA) i neuraminidazie (NA). Mechanizm ochrony opiera się na produkcji przeciwciał neutralizujących, które pojawiają się około 2 tygodnie po szczepieniu, oraz na odpowiedzi komórkowej, w tym limfocytach T. Skuteczność szczepionki zależy od dopasowania antygenowego do krążących szczepów wirusa oraz od czynników gospodarza, takich jak wiek i stan zdrowia. Obecnie stosowane szczepionki obejmują inaktywowane (IIV), żywe atenuowane (LAIV) oraz rekombinowane (RIV), produkowane metodami opartymi na hodowli w jajach kurzych, hodowli komórkowej lub technologii rekombinacji genetycznej. Szczepionka Fluzone High-Dose charakteryzuje się zwiększonym stężeniem antygenu HA, co może poprawiać odpowiedź immunologiczną u osób starszych. Coroczne szczepienia są rekomendowane ze względu na dryf antygenowy wirusa, który powoduje zmiany w HA i NA, prowadząc do powstawania nowych szczepów unikających wcześniejszej odporności. W sezonach dobrze dopasowanych szczepionek obserwuje się redukcję ryzyka zachorowania na grypę o 40-60%.
- Szczepionka przeciw grypie – Patogeneza i mechanizm działania
- Mechanizm działania szczepionki przeciw grypie
- Indukcja odpowiedzi immunologicznej
- Rodzaje szczepionek przeciw grypie i ich działanie
- Technologie produkcji szczepionek przeciwgrypowych
- Składniki szczepionek przeciwgrypowych i ich rola
- Skuteczność i poziom ochrony zapewniany przez szczepionki przeciwgrypowe
- Nowe kierunki rozwoju szczepionek przeciwgrypowych
- Działania niepożądane i potencjalne interakcje szczepionek przeciwgrypowych
- Zespół Guillaina-Barrégo a szczepionki przeciw grypie
- Narkolepsja a szczepionki przeciw grypie świńskiej
- Interakcje lekowe szczepionek przeciwgrypowych
- Wnioski i perspektywy w zakresie szczepionek przeciwgrypowych
Szczepionka przeciw grypie – Patogeneza i mechanizm działania
Szczepionka przeciw grypie stanowi podstawową strategię zapobiegania i kontroli zakażeń wirusem grypy. Działa ona poprzez stymulowanie układu odpornościowego organizmu do wytwarzania przeciwciał skierowanych przeciwko specyficznym szczepom wirusa grypy. Niniejszy artykuł szczegółowo analizuje patogenezę wirusa grypy oraz mechanizmy działania szczepionek przeciwgrypowych, które mają kluczowe znaczenie dla zrozumienia ich skuteczności w praktyce klinicznej.12
Patogeneza wirusa grypy
Wirus grypy przedostaje się do organizmu gospodarza przez błonę śluzową górnych dróg oddechowych, chociaż największe efekty patologiczne wywiera w dolnych drogach oddechowych. Po transmisji drogą oddechową wirus przyłącza się do nabłonka oddechowego w tchawicy i oskrzelach, gdzie następnie penetruje komórki. Replikacja wirusa prowadzi do zniszczenia komórek gospodarza, a regeneracja zniszczonego nabłonka trwa około 3-4 tygodni. Obecność wirusa we krwi (wiremia) jest rzadko dokumentowana. Wirus jest wydzielany w wydzielinie dróg oddechowych przez 5-10 dni, z maksymalnym nasileniem w ciągu 1-3 dni od wystąpienia objawów choroby.12
Wirusy grypy wykazują ekspresję dwóch typów antygenów: hemaglutyninę (HA) i neuraminidazę (NA). Wirus grypy A ma 18 podtypów HA i 11 podtypów NA, które są kluczowe dla zjadliwości tego organizmu. Glikoproteina hemaglutyninowa o strukturze trimerycznej promuje przyłączanie wirusa do powierzchni komórki gospodarza, prowadząc do fuzji i uwalniania wirionów do cytoplazmy.1
Neuraminidaza odgrywa istotną rolę w infekcji, gdyż przeciwciała skierowane przeciwko temu antygenowi działają przez efektywne agregowanie wirusów na powierzchni komórki i zmniejszanie ilości wirusa uwalnianego z zainfekowanych komórek.1
Zmienność antygenowa wirusa grypy
Jedną z głównych przyczyn, dla których wirus grypy może powodować coroczne epidemie sezonowe i globalne pandemie, jest jego zdolność do mutacji i tym samym unikania odpowiedzi immunologicznej organizmu na wcześniejsze wirusy. Antygeny powierzchniowe hemaglutynina i neuraminidaza ulegają ciągłym zmianom, które mogą przyjmować formę przesunięcia antygenowego (antigenic drift) lub skoku antygenowego (antigenic shift).123
Przesunięcie antygenowe (antigenic drift) polega na drobnych mutacjach w genach wirusów grypy, które prowadzą do zmian w HA i NA, kumulujących się z czasem i skutkujących pojawieniem się nowych szczepów, których ludzki układ odpornościowy może nie rozpoznawać. Te nowe szczepy są adaptacją ewolucyjną wirusa grypy na silną odpowiedź immunologiczną populacji. Przesunięcie antygenowe jest główną przyczyną, dla której ludzie mogą zachorować na grypę więcej niż raz oraz dlaczego konieczne jest coroczne weryfikowanie i aktualizowanie składu szczepionek przeciw grypie. Zjawisko to, wraz z zanikającą odpornością, powoduje coroczne epidemie grypy, ponieważ ochrona pozostała po wcześniejszych ekspozycjach na podobne wirusy jest niepełna. Przesunięcie antygenowe występuje we wszystkich trzech typach wirusa grypy (A, B, C).12
Skok antygenowy (antigenic shift) obejmuje nagłą, znaczącą zmianę jednego lub obu antygenów powierzchniowych (H lub kombinacji H-N). Skoki antygenowe są prawdopodobnie wynikiem rekombinacji genetycznej (wymiany segmentu genu) między wirusami grypy A, które infekują ludzi i/lub zwierzęta. Skok antygenowy może prowadzić do światowej pandemii, jeśli wirus jest efektywnie przenoszony z osoby na osobę. Pandemie są rzadkie; od końca XIX wieku pięć skoków antygenowych doprowadziło do pandemii w latach 1889-1891, 1918-1920, 1957-1958, 1968-1969 oraz 2009-2010.12
Mechanizm działania szczepionki przeciw grypie
Szczepionka przeciw grypie działa poprzez stymulowanie układu odpornościowego organizmu do produkcji przeciwciał specyficznych dla choroby. Powierzchniowe białko HA wirusa grypy zawiera dwa elementy strukturalne – główkę i łodygę, przy czym główka jest głównym celem przeciwciał zapewniających ochronną odporność przeciwko wirusom grypy.12
Szczepionka przeciwgrypowa wykorzystuje dezaktywowaną lub osłabioną wersję wirusa grypy, aby „wytrenować” organizm do rozpoznawania antygenu (białka) na powierzchni wirusa. Powoduje to, że układ odpornościowy rozwija przeciwciała, które będą zwalczać wirusa grypy. Po podaniu szczepionki układ odpornościowy rozpoznaje dezaktywowane lub osłabione wirusy jako zagrożenie i uczy się, jak organizować obronę przeciwko nim. Następnie, gdy organizm zostanie zainfekowany rzeczywistym wirusem tego samego typu, jest już przygotowany do jego zwalczania.12
Indukcja odpowiedzi immunologicznej
Mechanizm ochrony immunologicznej jest bardziej złożony, ponieważ chociaż jest głównie humoralny, odporność komórkowa również odgrywa istotną rolę w odporności na grypę. Po szczepieniu budowanie odpowiedzi immunologicznej przeciwko grypie trwa około 2 tygodnie. Skuteczność szczepionki zależy od kilku czynników gospodarza, takich jak wiek, stan zdrowia, status genetyczny oraz dopasowanie antygenowe między szczepionką a krążącymi wirusami.12
Szczepionka przeciw grypie stymuluje układ odpornościowy do wytwarzania przeciwciał, które zaczynają działać około 2 tygodnie po szczepieniu. Przeciwciała te neutralizują wirusy grypy i stanowią najlepszy sposób ochrony przed zakażeniem grypą. FLUMIST, jako szczepionka donosowa, jest wyjątkowo zaprojektowana, aby rozpocząć działanie w typowym miejscu wnikania i zakażenia wirusem – nosie – i stymulować produkcję przez układ odpornościowy systemowego IgG, śluzówkowego IgA i komórek T. Chociaż mechanizm działania zapewniający ochronę nie jest w pełni poznany, przeciwciała surowicze, przeciwciała błony śluzowej i specyficzne wobec grypy komórki T mogą odgrywać rolę w tej ochronie.12
Odkrycia ostatnich lat wskazują, że odpowiedź immunologiczna na szczepionkę może być modulowana przez wiele czynników. Odkryto, że szczepionka przeciwgrypowa może stymulować nie tylko produkcję przeciwciał przeciwko wirusowi, ale także aktywować szersze mechanizmy immunologiczne. Badacze zidentyfikowali na przykład białko zwane receptorem bradykininy 2 (BKB2R), które jest zaangażowane w procesy komórkowe chroniące serce. Niektóre przeciwciała wytwarzane przez organizm po szczepieniu przeciw grypie aktywują to białko, zapewniając tym samym ochronę przed chorobami serca.12
Rodzaje szczepionek przeciw grypie i ich działanie
Obecnie dostępne są różne rodzaje szczepionek przeciw grypie, które różnią się technologią produkcji i sposobem indukowania odpowiedzi immunologicznej:
- Inaktywowane szczepionki przeciw grypie (IIV) – dostępne od lat 40. XX wieku, tradycyjnie podawane domięśniowo lub śródskórnie. Są bardziej stabilne i bezpieczniejsze niż żywe szczepionki, ponieważ martwe mikroby nie mogą mutować z powrotem do stanu powodującego chorobę.12
- Czterowalentna inaktywowana szczepionka przeciw grypie (QIV) – zaprojektowana do ochrony przed czterema różnymi wirusami grypy: dwoma wirusami grypy A i dwoma wirusami grypy B.1
- Żywa atenuowana szczepionka przeciw grypie (LAIV) – zatwierdzona do stosowania w USA w 2003 roku. FLUMIST jest przykładem takiej szczepionki.12
- Rekombinowana szczepionka przeciw grypie (RIV) – po raz pierwszy zatwierdzona do stosowania w 2013 roku. W przeciwieństwie do szczepionek tradycyjnych, nie wymaga użycia kandydującego wirusa szczepionkowego do produkcji. Jest tworzona syntetycznie, poprzez uzyskiwanie genu wirusa zawierającego genetyczną instrukcję do wytwarzania HA, a następnie łączenie go z bakulowirusem, wirusem infekującym bezkręgowce.12
Technologie produkcji szczepionek przeciwgrypowych
Producenci szczepionek przeciwgrypowych wykorzystują trzy różne procesy do wytwarzania szczepionek przeciwko grypie:1
- Proces oparty na jajach kurzych – obecnie większość szczepionek przeciw grypie jest wytwarzana przy użyciu tego procesu. Producenci wykorzystują zapłodnione jaja kurze do namnażania określonych czterech szczepów wirusa, które Amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków (FDA) uznaje za dominujące w nadchodzącym sezonie grypowym.1
- Proces oparty na hodowli komórkowej – proces tworzenia szczepionek przeciwgrypowych opartych na hodowli komórkowej obejmuje kilka etapów. Najpierw CDC lub jedno z jego laboratoriów partnerskich wykorzystuje wirusy grypy hodowane w hodowlach komórek ssaków do wytworzenia kandydujących wirusów szczepionkowych (CVV), które są następnie dostarczane producentowi szczepionek. Następnie producent szczepionek zaszczepia CVV do hodowanych komórek ssaków (zamiast do jaj kurzych) i pozwala im się namnażać przez kilka dni. Dalsze etapy obejmują oczyszczanie, inaktywację wirusa i badania.1
- Technologia rekombinacji genetycznej – trzeci proces izoluje geny, które zawierają instrukcje do tworzenia docelowego białka, które układ odpornościowy musi zidentyfikować. Te geny są łączone z innym wirusem, który infekuje bezkręgowce, takie jak robaki (nie szkodzi ludziom) i pomaga przekazać instrukcje genetyczne do komórki gospodarza. Białka te są hodowane na większą skalę, oczyszczane i stają się tak zwanymi szczepionkami rekombinowanymi.12
Technologia mRNA, która zyskała światową uwagę podczas pandemii COVID-19, różni się od tradycyjnych technologii szczepionek przeciwgrypowych. Szczepionki mRNA wykorzystują pojedynczy łańcuch kodu genetycznego zamiast cząsteczki wirusa do nauczenia układu odpornościowego, czego szukać. W przypadku szczepionek przeciwko koronawirusowi jest to nieszkodliwy fragment białka kolca, którego koronawirus używa do penetracji komórki gospodarza.1
Składniki szczepionek przeciwgrypowych i ich rola
Szczepionki przeciwgrypowe zawierają różne składniki, które współpracują, aby zapewnić ich bezpieczeństwo i skuteczność:1
- Wirusy grypy – szczepionki zawierają niewielkie ilości wirusów, przed którymi szczepionka chroni. W szczepionce domięśniowej wirusy te są inaktywowane lub martwe, więc nie mogą wywołać grypy. Aerozol donosowy zawiera żywe wirusy, ale są one osłabione (atenuowane), więc również nie mogą wywołać grypy.1
- Formaldehyd – rola formaldehydu w szczepionce przeciw grypie polega na inaktywacji toksyn z wirusów i bakterii, które mogą zanieczyścić szczepionkę podczas produkcji.1
- Sole aluminium – są adjuwantami, pomagają organizmowi rozwinąć silniejszą odpowiedź immunologiczną przeciwko wirusowi w szczepionce. Umożliwia to naukowcom uwzględnienie mniejszych ilości inaktywowanych wirusów grypy w tych szczepionkach.1
- Tiomersal – jest konserwantem i chroni szczepionki przed zanieczyszczeniem.1
Szczepionka Fluzone High-Dose (Inaktywowana Szczepionka Przeciw Grypie) do wstrzykiwania domięśniowego jest inaktywowaną szczepionką przeciw grypie, przygotowaną z wirusów grypy namnażanych w zarodkach kurzych. Płyn alantoinowy zawierający wirusa jest zbierany i inaktywowany formaldehydem. Wirus grypy jest koncentrowany i oczyszczany w gradiencie gęstości sacharozy przy użyciu wirówki przepływowej ciągłego. Następnie wirus jest chemicznie rozrywany przy użyciu niejonowego surfaktantu, oktylofenolu etoksylatu (Triton X-100), co prowadzi do otrzymania „rozbitego wirusa”. Rozbity wirus jest dalej oczyszczany, a następnie zawieszany w buforowanym fosforanem izotonicznym roztworze chlorku sodu. Proces Fluzone High-Dose wykorzystuje dodatkowy czynnik koncentracji po etapie ultrafiltracji w celu uzyskania wyższego stężenia antygenu hemaglutyninowego (HA).1
Skuteczność i poziom ochrony zapewniany przez szczepionki przeciwgrypowe
Odporność po podaniu inaktywowanej szczepionki przeciw grypie utrzymuje się krócej niż rok, ze względu na zanikanie przeciwciał indukowanych szczepionką i dryf antygenowy krążących wirusów grypy. W związku z tym zaleca się coroczne szczepienie aktualną szczepionką.12
Skuteczność szczepionki przeciw grypie zależy od podobieństwa szczepu szczepionkowego do krążących szczepów oraz wieku i stanu zdrowia osoby szczepionej. Chociaż skuteczność szczepionki może się różnić, najnowsze badania pokazują, że szczepienie przeciw grypie zmniejsza ryzyko zachorowania na grypę o 40-60% wśród ogólnej populacji w sezonach, gdy większość krążących wirusów grypy jest dobrze dopasowana do szczepionki.1
Specyficzne poziomy miana przeciwciał hamujących hemaglutyninę (HI) po szczepieniu inaktywowaną szczepionką przeciw grypie nie zostały skorelowane z ochroną przed zakażeniem wirusem grypy. W niektórych badaniach na ludziach miana przeciwciał 1:40 były związane z ochroną przed chorobą grypową u nawet 50% uczestników.12
Przeciwciała przeciwko jednemu typowi lub podtypowi wirusa grypy zapewniają ograniczoną ochronę lub nie zapewniają jej wcale przeciwko innemu. Ponadto przeciwciała przeciwko jednemu wariantowi antygenowemu wirusa grypy mogą nie chronić przed nowym wariantem antygenowym tego samego typu lub podtypu. Częsty rozwój wariantów antygenowych poprzez dryf antygenowy jest wirusologiczną podstawą sezonowych epidemii i powodem zwykłej zmiany jednego lub więcej nowych szczepów w szczepionce przeciw grypie każdego roku.12
Wielosezonowa ochrona i interakcje z chorami układu krążenia
Najnowsze badania pokazują, że szczepienie przeciwko grypie może mieć również wpływ na ryzyko wystąpienia ostrych incydentów sercowo-naczyniowych. W badaniu przeprowadzonym w Pekinie wykryto, że ryzyko wystąpienia ostrych incydentów sercowo-naczyniowych w okresie 29-365 dni po szczepieniu przeciw grypie było 0,76 razy niższe niż poziom bazowy, co oznacza 24% redukcję ryzyka. Ten efekt ochronny był jeszcze bardziej znaczący wśród osób bez historii chorób sercowo-naczyniowych.1
Zaproponowano kilka mechanizmów wyjaśniających ochronny wpływ szczepionek przeciw grypie na incydenty sercowo-naczyniowe, niezależnie od ich roli w zapobieganiu infekcji grypowej. Na przykład, szczepienie przeciw grypie może aktywować układ odpornościowy, a modulacja odpowiedzi immunologicznej na przewlekły stan zapalny może przyczynić się do obserwowanych korzyści sercowo-naczyniowych.1
Badanie wykazało, że szczepionka przeciw grypie zapewnia znaczącą ochronę przed zawałem mięśnia sercowego i udarem niedokrwiennym wśród różnych ostrych incydentów sercowo-naczyniowych. Jednak nie znaleziono związku między szczepionką przeciw grypie a udarem krwotocznym lub innymi ostrymi zdarzeniami sercowo-naczyniowymi.1
Historia chorób sercowo-naczyniowych jest istotnym czynnikiem wpływającym na ochronny efekt szczepionek. Badacze odkryli, że u osób bez historii chorób sercowo-naczyniowych efekt ochronny jest znacznie wyższy w porównaniu do osób z taką historią.1
Analiza wrażliwości badania sugerowała, że ochronny wpływ szczepienia przeciw grypie na ostre incydenty sercowo-naczyniowe może utrzymywać się przez co najmniej dwa lata.1
Mechanizm ochrony przeciwmiażdżycowej
Choroby układu krążenia (CVD) są główną przyczyną zachorowalności i śmiertelności na świecie. Grypa jest jedną z głównych zakaźnych przyczyn zachorowalności i śmiertelności, a dowody wskazują, że może ona przyspieszać wystąpienie ostrego zawału mięśnia sercowego (AMI). Uważa się, że jest to spowodowane różnymi czynnikami, w tym zapalnym uwalnianiem cytokin, uszkodzeniem blaszek miażdżycowych i trombogenezą, które mogą ostro zamknąć tętnicę wieńcową.1
Miażdżyca jest odpowiedzią zapalną, której kulminacją jest blaszka składająca się z rdzenia bogatego w lipidy, prozapalnych komórek i cytokin oraz włóknistej czapeczki. Uważa się, że grypa działa poprzez wiele mechanizmów, w tym zapalny wyrzut cytokin powodujący stan prozakrzepowy, lokalne uszkodzenie blaszek wieńcowych, a także efekty fizjologiczne, takie jak hipoksja i tachykardia, powodując ostre niedrożność tętnic wieńcowych, które w przeciwnym razie mogą być podkrytycznie zwężone.1
Jeśli szczepionka przeciw grypie chroni przed AMI, mechanizm polega na zapobieganiu grypie, tym samym zapobiegając możliwości AMI wywołanego przez omówione powyżej mechanizmy. Dodatkowym domniemanym mechanizmem molekularnym ochronnego działania szczepienia jest reagowanie krzyżowe przeciwciał indukowanych szczepionką z ludzkim receptorem bradykininy. Postuluje się, że ta interakcja może prowadzić do zwiększonych poziomów tlenku azotu, który zwiększa wydajność wykorzystania tlenu przez mięsień sercowy, a także prowadzi do zwiększonego przepływu krwi poprzez rozszerzenie naczyń i ewentualną angiogenezę.1
Pomimo dużej ilości dowodów potwierdzających rolę szczepionki przeciw grypie w profilaktyce wieńcowej, wskaźniki szczepień przeciw grypie u pacjentów z chorobami serca są niskie, a szczepienia nie są priorytetem wśród lekarzy. Znaczna część budżetów opieki zdrowotnej jest przeznaczana na ostre leczenie AMI i długoterminowe zarządzanie chorobą wieńcową serca (CHD).1
Nowe kierunki rozwoju szczepionek przeciwgrypowych
Naukowcy od dziesięcioleci intensywnie poszukują uniwersalnej szczepionki przeciw grypie – pojedynczego zastrzyku, który chroniłby ludzi przed przeszłymi i możliwymi przyszłymi szczepami często mutującego wirusa. Nowa inicjatywa NIH i HHS koncentruje się na platformie całowirusowej dla szczepionek uniwersalnych.1
W przeciwieństwie do tradycyjnych szczepionek, które celują w określone szczepy, szczepionki inaktywowane BPL (beta-propiolaktonem) zachowują integralność strukturalną wirusa, jednocześnie eliminując zakaźność. To podejście indukuje silną odpowiedź immunologiczną komórek B i T oraz oferuje długotrwałą ochronę przed różnymi rodzinami wirusów.12
Pod kierownictwem dr. Suresha Mittala, wyróżnionego profesora wirusologii w Purdue University College of Veterinary Medicine, badacze pracują nad opracowaniem uniwersalnej szczepionki, która zapewniłaby ochronę przed wszystkimi formami grypy A, które infekują ludzi, niezależnie od szczepu. Obecne sezonowe szczepionki przeciw grypie głównie stymulują produkcję przeciwciał specyficznych dla grypy – białek wytwarzanych przez układ odpornościowy w celu ochrony organizmu przed czynnikami zakaźnymi, takimi jak infekcje wirusowe.1
Zespół badawczy dr. Mittala bada nowatorskie podejście do walki z grypą. Zamiast wzmacniać przeciwciała specyficzne dla białek powierzchniowych wirusa, prace zespołu są ukierunkowane na wewnętrzne nukleoproteiny, które są zachowane w wielu szczepach wirusa grypy A. Ponieważ nukleoprotein nie mutuje w taki sposób jak hemaglutynia, atakowanie go ma większe szanse na zwalczenie grypy, niezależnie od szczepu.1
Poprzez dołączenie peptydu indukującego autofagię do nukleoproteiny, wymusza on przejście antygenu przez autofagię. Wywołało to wzmocnioną odpowiedź komórek T, która okazała się skuteczna w indukowaniu ochrony przed kilkoma wirusami grypy o różnych podtypach hemaglutyninowych. Badanie to wskazuje, że opracowanie uniwersalnej szczepionki przeciw grypie mogłoby być możliwe.1
Sugeruje również, że donosowe podawanie szczepionki, a nie iniekcje domięśniowe, może być lepszą metodą podawania szczepionek zaprojektowanych do ochrony przed zaraźliwymi chorobami układu oddechowego.1
Nowe technologie w produkcji szczepionek
Nie wszystkie szczepionki przeciw grypie są takie same. Naukowcy wykorzystują mRNA, technologie oparte na białkach i nowatorskie metody selekcji antygenów do opracowywania szczepionek następnej generacji, zaprojektowanych do indukcji szerszej ochrony przed różnymi szczepami wirusa grypy.1
Naukowcy na Emory i Georgia Institute of Technology pracują również nad nowym sposobem podawania szczepionki przeciw grypie przy użyciu technologii mikroigieł. Dodatki do szczepionki mogą zwiększyć elastyczność immunologiczną, co ma implikacje dla grypy i SARS-CoV-2.1
W badaniu suwerunek przeciwciał specyficznych dla HA od zdrowych odbiorców szczepionki przeciwko pandemii grypy H1N1 wykazała szeroką reaktywność krzyżową na główkę HA, a trzy szeroko reaktywne krzyżowo przeciwciała wykazywały wiązanie z łodygą HA.1
Szczepionki uniwersalne przeciw grypie
Uniwersalna szczepionka przeciw grypie ma zdolność do ochrony przed większością odmian i podtypów szczepów grypy. Wiele strategii opracowywania uniwersalnej szczepionki przeciw grypie opiera się na wywołaniu odpowiedzi immunologicznej przeciwko białkom grypy, które są wysoce zachowane we wszystkich szczepach.1
Określony region łodygi HA jest wysoce zachowany wśród wielu szczepów wirusowych, co umożliwiło stymulację produkcji przeciwciał skierowanych na łodygę, o właściwościach krzyżowo neutralizujących, u kilku gatunków gospodarzy, w tym naczelnych innych niż ludzie.1
Badacze opracowują szczepionkę „jednorazową”, która będzie chronić osoby przed wszystkimi wariantami grypy po tylko jednym szczepieniu. Obecne badania koncentrowały się na tym, jak wyprzedzić warianty wirusa, skupiając się na wirusie grypy ptaków H5N1, który jest uważany za najbardziej prawdopodobny do wywołania następnej pandemii.1
Badanie interakcji grypy z białkami komórkowymi doprowadziło do lepszego zrozumienia, w jaki sposób może ona przeskakiwać między różnymi typami gospodarzy. Platforma obejmuje wstawianie fragmentów patogenów docelowych do cytomegalowirusa, powszechnego wirusa opryszczki, który infekuje większość ludzi i wywołuje łagodne objawy.1
Różni się od powszechnego projektowania szczepionek tym, że indukuje odpowiedź immunologiczną własnych efektorowych komórek pamięci T, które celują w wewnętrzne białka strukturalne wirusa, a nie w ewoluujące białka błonowe.1
Rdzeń wirusa z 1918 roku był wystarczająco podobny do wirusa H5N1, aby kodować ochronę; Sacha zauważył, że „nawet po prawie 100 latach ewolucji wirus nie może zmienić tych krytycznie ważnych części siebie”. Odporność indukowana przez szczepionkę była wystarczająca, aby ograniczyć infekcję wirusa i uszkodzenie płuc, chroniąc małpy przed tą bardzo poważną infekcją.1
Działania niepożądane i potencjalne interakcje szczepionek przeciwgrypowych
Zespół Guillaina-Barrégo a szczepionki przeciw grypie
Szczepionki przeciw grypie zmniejszają ryzyko infekcji grypy, która powoduje zespół Guillaina-Barrégo (GBS). Tym samym szczepionki przeciw grypie zapobiegają GBS, chroniąc przed naturalną infekcją grypą. Jednakże szczepionki przeciw grypie mogą bardzo rzadko powodować GBS w ciągu 6 tygodni od szczepienia u dorosłych, przy szacowanym wskaźniku 1-3 przypadków na milion szczepień.1
W większości lat, gdy szczepy szczepionki przeciw grypie są dobrze dopasowane do krążących wirusów typu dzikiego, szczepionki przeciw grypie zapobiegają znacznie większej liczbie przypadków GBS niż powodują. Dlatego bardzo małe ryzyko GBS ze szczepionek przeciw grypie blednie w porównaniu z korzyściami ze szczepionki.1
Większość przypadków GBS jest poprzedzona niedawną infekcją układu oddechowego lub żołądkowo-jelitowego. Campylobacter jejuni, który powoduje infekcje żołądkowo-jelitowe, jest najczęstszym specyficznym czynnikiem zakaźnym identyfikowanym poprzez mimikrę molekularną. Campylobacter jejuni indukuje przeciwciała, które reagują z gangliozydami GM1 w ludzkich neuronach z powodu wspólnych antygenów i cech epitopowych z fragmentami lipo-oligosacharydowymi na ścianie komórkowej bakterii Campylobacter. Mechanizm dla innych czynników zakaźnych związanych z GBS nie został zidentyfikowany.1
Gdy wirus wyzwala reakcję immunologiczną, komórki odpornościowe pierwszej linii organizmu aktywują różnicowanie komórek T, co wyzwala makrofagi i komórki B. Makrofagi wydzielają metaloproteinazy macierzy (MMPs) i tlenek azotu; komórki B produkują immunoglobulinę G (IgG) do zwalczania wirusa, ale gdy te białka i immunoglobuliny przeciekają przez barierę krew-nerw, ten mechanizm może uszkodzić obwodowy układ nerwowy. IgG może również wyzwalać system dopełniacza, co może prowadzić do dalszych uszkodzeń komórek nerwowych.1
Jednak odnośnie do GBS związanego ze szczepionką, mechanizm potencjalnie może obejmować podobne wzorce immunologiczne podczas autoimmunizacji indukowanej szczepionką. Chociaż niektóre dowody sugerują związek między szczepieniem przeciw grypie a częstością występowania GBS, większość badań wskazuje, że aktywna infekcja grypy stanowi wyższe ryzyko dla GBS, a szczepienie może zapewnić przed nim ochronę.1
Naturalne wskaźniki występowania GBS są podobne do wskaźników poszczepiennych GBS; szczepionki odgrywają również główną rolę w zapobieganiu różnym infekcjom, które mogą narażać osobę na wyższe ryzyko naturalnego nabycia GBS.1
Narkolepsja a szczepionki przeciw grypie świńskiej
Istnieje kilka doniesień sugerujących, że szczepionka przeciwko świńskiej grypie może wywoływać narkolepsję w rzadkich przypadkach z powodu jej stymulującego wpływu na przeciwciała, które wyłączają komórki mózgu regulujące sen.1
Zarówno patogeneza zaburzenia, jak i dokładna przyczyna zniszczenia neuronów są wysoce zmienne; jednak ogólnie uważa się, że jest to odpowiedź autoimmunologiczna. Przeciwciała odpowiedzialne za to mogą być wywołane przez pewne infekcje, w tym grypę.1
Pandemrix, która jest szczepionką przeciwko świńskiej grypie produkowaną przez GlaxoSmithKline, jest uważana za czynnik wyzwalający odpowiedź immunologiczną, która może powodować początek narkolepsji w rzadkich przypadkach. Ta reakcja prawdopodobnie występuje z powodu podobieństwa białek H1N1 i neuronów w podwzgórzu, które produkują hormon oreksyny. Prowadzi to do rzadkiej odpowiedzi immunologicznej, która niszczy komórki mózgu wpływające na regulację snu.1
Chociaż podczas pandemii stosowano kilka różnych szczepionek przeciwko świńskiej grypie, Pandemrix wykazywał silniejszy związek z narkolepsją w porównaniu do tych opracowanych przez inne firmy, takie jak szczepionka Focetria firmy Novartis. W rezultacie postawiono hipotezę, że to białko wywołało odpowiedź autoimmunologiczną, która zniszczyła komórki oreksyny w mózgu i spowodowała narkolepsję. Ten efekt został przetestowany u osób, które otrzymały szczepionkę Pandemrix i poparty wynikami, które pokazały, że 85% z nich miało podwyższone poziomy przeciwciał skierowanych na receptor.1
Interakcje lekowe szczepionek przeciwgrypowych
Lekarzom zaleca się zwracanie uwagi na oznaki toksyczności u pacjentów przyjmujących leki przeciwdrgawkowe lub warfarynę, którzy jednocześnie otrzymują szczepienie przeciw grypie. Mechanizm działania tych interakcji nie jest jasny, ale mogą być zaangażowane enzymy wątrobowe. Podejrzewa się, że mechanizm działania tych interakcji obejmuje hamowanie enzymu wątrobowego cytochromu P450 3A4, prowadzące do zmniejszenia klirensu jednocześnie podawanego leku.1
Chociaż wiek może być czynnikiem ryzyka dla hamowania enzymów przez szczepionkę przeciw grypie, ogólnie potencjał interakcji ma wysoką zmienność międzyosobniczą. Ogólnie rzecz biorąc, szczepionki przeciw grypie nie są związane z klinicznie istotnymi interakcjami. Jednak te opisy przypadków podkreślają możliwość, że szczepionka przeciw grypie może wchodzić w interakcje z niektórymi jednocześnie stosowanymi lekami, szczególnie tymi o wąskim indeksie terapeutycznym.1
Lekarze są proszeni o obserwowanie oznak toksyczności w przypadku jakichkolwiek leków metabolizowanych przez cytochrom P450 3A4 u pacjentów, którym jednocześnie podano szczepionkę przeciw grypie. Zaleca się zwiększenie monitorowania terapii przeciwzakrzepowej. Możliwe ryzyko interakcji nie powinno wykluczać podawania pacjentom szczepionki przeciw grypie.1
Wnioski i perspektywy w zakresie szczepionek przeciwgrypowych
Szczepienie pozostaje najskuteczniejszą strategią zapobiegania i kontroli grypy. Szczepionki przeciwgrypowe zapewniają ochronę, stymulując układ odpornościowy do produkcji przeciwciał specyficznych dla antygenów wirusa grypy. Badania nad mechanizmami patogenezy i odpowiedzi immunologicznej umożliwiły znaczny postęp w zrozumieniu, jak szczepionki przeciwgrypowe indukują ochronę.12
Trwające badania nad uniwersalną szczepionką przeciw grypie, zapewniającą szeroką ochronę przed różnymi szczepami, stanowią obiecujący kierunek w przyszłości zapobiegania grypie. Identyfikacja konserwowanych regionów białek wirusa, które mają ograniczoną zdolność do mutacji, może prowadzić do opracowania szczepionek zapewniających długotrwałą ochronę.12
Zrozumienie molekularnych sił kierujących replikacją wirusa wspomaganą przeciwciałami lub zmienioną odpowiedzią immunologiczną jest niezbędne, ponieważ choroba wspomagana przeciwciałami może występować w naturze. Więcej eksperymentów mających na celu szczegółowe opisanie molekularnych podstaw tego, jak przeciwciała neutralizują lub wzmacniają infekcję grypy, jest następnym krokiem.1
Naukowcy z Centrum Szczepionek Emory (EVC) są zaangażowani w podstawowe badania mające na celu zrozumienie patogenezy grypy i odpowiedzi immunologicznych niezbędnych do ochrony przed wirusem. Badania koncentrują się na określeniu, w jaki sposób grypa powoduje chorobę; jak ludzki układ odpornościowy reaguje; jak wirusy grypy ewoluują, adaptują się i są przenoszone; oraz jakie czynniki immunologiczne determinują przebieg choroby.1
Naukowcy z EVC i ich współpracownicy wykryli część wirusa, która nie mutuje i przeciwko której odpowiedź immunologiczna jest ochronna, tworząc możliwość opracowania szczepionki przeciw grypie, która może chronić przed wszystkimi wirusami w przyszłości, potencjalnie zapobiegając potrzebie corocznego szczepienia przeciwko nowym szczepom.1
Postępy w zrozumieniu immunobiologicznych mechanizmów prowadzących do ochrony zapewnianej przez szczepionki przeciw grypie mogą ostatecznie prowadzić do opracowania szczepionek o szerszym zakresie ochrony i dłuższym czasie działania, zmniejszając potrzebę corocznych aktualizacji składu szczepionek i poprawiając ogólną skuteczność zapobiegania grypie i jej komplikacjom.12
Kolejne rozdziały
Zapraszamy do dalszego czytania naszego leksykonu.
Wybierz kolejny rozdział z menu poniżej, aby otworzyć nową podstronę kompedium wiedzy i uzyskać szczegółowe informację o leku, substancji lub chorobie.