Vaccinul antigripal bazat pe nanoparticule ar putea oferi o protecție extinsă
Virusurile gripale se transformă constant pentru a evita recunoașterea de către sistemul imunitar.
Această transformare are loc în proteinele esențiale, cum ar fi hemagglutinina (HA), care controlează modul în care virusul se atașează de celulele umane pentru a pătrunde în ele. Virusurile gripale pot ocoli imunitatea în două moduri principale: prin acumularea treptată a mutațiilor care fac HA mai greu de recunoscut pentru sistemul imunitar sau prin evenimente de reasortare care pot introduce proteine virale semnificativ diferite, ceea ce poate duce la pandemii de gripă. Pentru a aborda această provocare, vaccinurile sezoniere antigripale rămân principala metodă, deoarece pot fi dezvoltate pentru a viza virusurile gripale care circulă cel mai predominant într-un anumit sezon.
Într-un studiu publicat în Nature Communications pe 13 august 2026, cercetătorii de la Scripps Research oferă un plan pentru stabilizarea diferitelor versiuni ale proteinei HA a virusului gripal și utilizarea acesteia pentru a construi candidați de vaccin pe bază de nanoparticule. Gripa este cel mai recent obiectiv compatibil cu tehnologia nanoparticulelor, numită anume nanoparticule proteice auto-organizatoare (SApNPs), care funcționează prin organizarea mai multor copii ale proteinelor virale în clustere pe care sistemul imunitar le poate recunoaște mai ușor. Acest cadru ar putea fi aplicat în viitor pentru a informa designul vaccinurilor de nouă generație pentru diverse virusuri gripale.
HA-ul virusului gripal este în mod natural predispus să își schimbe forma, deoarece trebuie să suporte o modificare structurală dramatică în timpul intrării virale. „Ceea ce încerc să fac este să găsesc un declanșator magic care, indiferent de tulpinile de gripă care apar, va face ca acel declanșator să devină un antigen stabil care poate fi folosit într-un vaccin pe bază de nanoparticule”, afirmă Jiang Zhu.
Virusurile gripale provoacă anual până la 5 milioane de cazuri de boli severe și determină între 290.000 și 650.000 de decese la nivel mondial, în timp ce patru pandemii majore din 1918 au cauzat zeci de milioane de decese. Majoritatea vaccinurilor comerciale antigripale sunt produse printr-o metodă tradițională: cultivarea acestora în ouă de pui. Însă dezvoltarea vaccinurilor ar putea să se îndrepte acum de la producția pe bază de ouă către metode mai moderne care utilizează acizi nucleici, cum ar fi mRNA-ul găsit în vaccinurile COVID-19, și proteine, care oferă o mai mare flexibilitate, eficiență și scalabilitate.
Pe suprafața virusului gripal, grupuri de trei proteine HA identice formează pachete cunoscute sub numele de trimere. Multe dintre aceste trimere HA sunt distribuite pe suprafața virală, unde coordonează legarea și apoi intrarea în celulele umane. Deoarece vaccinurile antrenează sistemul imunitar să recunoască proteinele virale, cercetătorii trebuie să găsească modalități de a genera versiuni stabile ale acestor proteine în laborator. Totuși, trimerele HA se pot plia greșit sau se pot destrăma atunci când sunt expuse la schimbări de temperatură sau condiții acide.
În noul studiu, echipa lui Zhu s-a concentrat pe realizarea unor versiuni stabilizate ale trimerului HA. Au început cu o observație: în rândul multor virusuri gripale diferite care infectează oamenii, păsările și porcii, care conțin toate versiuni diferite ale proteinei HA, exista o locație specifică – aminoacidul 95 – care era constant iubitor de apă.
„La nucleul trimerului, există multe resturi uleioase care tind să se grupeze. Însă în mijlocul acestui grup uleios, există un aminoacid destul de mare și disruptiv, asemănător apei. Așa că m-am întrebat, va fi structura mai stabilă dacă schimb acest aminoacid iubitor de apă cu unul uleios?” spune Zhu. „Se pare că, odată ce scapi de acest ‘troublemaker’, specific în HA-ul din tulpina pandemică din California din 2009, structura se închide brusc și devine mai stabilă. Acesta este declanșatorul magic pe care l-am căutat.”
Membrilor laboratorului lui Zhu le-a fost încredințată sarcina de a înlocui aminoacidul iubitor de apă de la poziția 95 cu unul uleios în diverse virusuri gripale, apoi au testat sistematic aceste modificări comparativ cu trimerele HA naturale. Folosind metode biochimice, biofizice și structurale, au descoperit că înlocuirea a făcut ca trimerele HA să fie mai stabile, adică mai puțin susceptibile să se despartă, atunci când au fost testate pe multiple tulpini, subtipuri și linii. În plus, înlocuirea a făcut ca unele tulpini să fie mai stabile în condiții mai acide.
De asemenea, echipa a adăugat alte mutații cunoscute stabilizatoare, inclusiv una numită „HKE”, dezvoltată de o echipă de la Johnson & Johnson. Au descoperit că HKE în unele virusuri gripale A și o mutație înrudită numită „NS”, concepută pentru virusurile gripale B, au completat substituția uleioasă și au făcut structura generală HA mai stabilă.
Odată ce echipa a stabilit un cadru pentru dezvoltarea trimelor stabile în rândul multor virusuri gripale diferite, au afișat până la 20 de copii ale trimelor pe tehnologia SApNP, deținută de Zhu. Nanoparticulele care conțin trimeri HA au fost apoi testate pe șoareci, unde au rămas în nodurile limfatice mult mai mult timp decât trimerele aflate în suspensie liberă și au generat răspunsuri imune mai puternice. Echipa a evaluat, de asemenea, cât de bine i-au protejat candidații lor de vaccin pe șoareci de expunerea la aceeași tulpină virală, unde protecția a fost puternică, și la tulpini virale diferite, unde protecția a variat.
Lucrările sunt în curs de desfășurare cu scopul de a dezvolta vaccinuri universale care să protejeze eficient împotriva diverselor virusuri gripale.
Laboratorul lui Zhu a dedicat ultimul deceniu dezvoltării de candidați de vaccin folosind tehnologia SApNP pentru o varietate de ținte, inclusiv virusul hepatitei C, Ebola și alte filovirusuri, RSV și HIV.
„Publicarea acestei cercetări închide un capitol al efortului de un deceniu de a proiecta antigene optimizate pentru familiile de virusuri reprezentative și de a le expune pe nanoparticulele noastre auto-organizatoare”, afirmă Zhu. „Mai mult decât o colecție de indivizi candidați de vaccin, această lucrare reprezintă o tehnologie de platformă mai largă și o linie de dezvoltare pentru vaccinurile ghidate de structură.”
