Vaccinul pe bază de drojdii ar putea înlocui vaccinurile anuale antigripale
Lumea se bazează în mare parte pe o metodă de 80 de ani pentru producerea vaccinurilor antigripale din ouă de pui, un proces lent și costisitor care nu reușește să se adapteze rapid la noile tulpini mutante.
Cercetătorii de la Universitatea din Michigan au dezvoltat un proces pentru fabricarea vaccinurilor antigripale în drojdii de panificație, care este rapid, ieftin și sigur. Primele rezultate din studiile pe șoareci sugerează că această abordare ar putea face vaccinul anual împotriva gripei obsolet.
Cercetătorii vor prezenta rezultatele lor la întâlnirea de toamnă a Societății Americane de Chimie (ACS) în cadrul simpozionului „Cercetare de Licență și de Absolvire în Biochimie și Biologie Chimică”, care va avea loc între 23 și 27 august 2026.
În ciuda cercetărilor intense, un vaccin universal împotriva gripei care să ofere o protecție largă și de lungă durată împotriva mai multor tulpini și subtipuri a rămas greu de realizat. Cele mai multe vaccinuri se concentrează pe hemaglutinină (HA), o proteină de suprafață virală care generează un răspuns imunitar puternic, un prerequisit pentru vaccinuri eficiente. Totuși, HA suferă mutații rapide, ceea ce necesită proiectarea unui nou vaccin (și o altă injecție) în fiecare an.
În schimb, Trang Hoang a vizat o altă proteină virală: M2, care este esențială pentru producerea de noi viruși. „Proteina M2 a virusului gripal este mult mai puțin predispusă la mutații decât HA,” explică Hoang. „M2 a rămas relativ conservată încă din pandemia de gripă din 1918 și prezintă o conservare ridicată a secvenței între tulpinile A ale gripei umane, porcine și aviare.”
„Conservarea secvenței este foarte importantă deoarece pandemii încep de obicei atunci când tulpinile trec de la o gazdă la alta,” adaugă Fei Wen. Anterior, cercetătorii s-au concentrat pe HA pentru dezvoltarea vaccinurilor, în loc de M2, datorită răspunsului anticorpilor mai puternic generat de HA. Însă, vizând o proteină virală foarte conservată precum M2, cercetătorii și-au dorit ca vaccinul rezultat să ofere o protecție largă care să dureze mai mult de un an, poate chiar o viață întreagă.
Pe lângă țintirea M2, Wen și Hoang au avut ca obiectiv dezvoltarea unui sistem mai rentabil și rapid pentru fabricarea unor cantități mari din noul vaccin, fără a necesita incubația în ouă de pui. Abordarea lor utilizează drojdia de panificație (Saccharomyces cerevisiae) pentru a produce particule asemănătoare virusului (VLP) care afișează proteina M2 pe suprafața lor. VLP-urile imită dimensiunea, forma și comportamentul virusului, dar nu conțin materialul genetic care provoacă infecția.
Cercetătorii au presupus că includerea unor cantități mari de M2 pe VLP-uri ar putea crește abilitatea proteinei virale de a genera un răspuns imunitar.
Hoang a transformat drojdia obișnuită în fabrici de VLP-uri prin editarea genomului drojdiei pentru a produce cantități mari de proteina M2 a gripei. După ce a incubat drojdia într-un lichid bogat în nutrienți, aceasta a fost tratată cu reagenți blânzi pentru a îndepărta cu delicatețe peretele celular rigid al drojdiei – un pas esențial pentru a permite VLP-urilor să se desprindă de membrana plasmatică a drojdiei. Apoi, Hoang a separat și purificat VLP-urile M2 din drojdie prin centrifugare.
Hoang a vaccinat 18 șoareci cu aceste VLP-uri M2 purificate pentru a testa dacă acestea pot stimula un răspuns imunitar puternic. Serul sanguin colectat de la șoarecii vaccinați conținea anticorpi abundenti împotriva M2 din cinci tulpini de gripă. Ulterior, șoarecii vaccinați cu VLP-uri au fost expuși la trei dintre tulpinile diferite de gripă, observându-se o protecție de 100% împotriva infecției. Aceste rezultate au indicat că noul vaccin a activat sistemul imunitar și a protejat șoarecii împotriva mai multor tulpini de gripă.
Deși rezultatele obținute pe șoareci sunt promițătoare, cercetătorii afirmă că mai este mult de lucru până când vaccinul universal împotriva gripei va fi gata pentru teste umane. De exemplu, aceștia plănuiesc să investigheze cât durează imunitatea indusă de VLP-urile M2 în șoareci. „M-aș aștepta cu siguranță ca vaccinul M2 să ofere o protecție mai largă și de lungă durată decât vaccinurile actuale axate pe HA,” spune Wen. „Poate că va fi chiar mai mult decât atât, poate o singură dată pe viață? Posibil, sau poate că oamenii vor avea nevoie de un booster pe măsură ce îmbătrânesc.” Wen vrea, de asemenea, să exploreze noi designuri de vaccinuri pentru persoanele cu răspunsuri imunitare slabe.
Echipa a licențiat tehnologia unei companii care dezvoltă sisteme pe bază de drojdie pentru a produce vaccinuri orale. Wen speculează că, într-o bună zi, tulpinile de drojdie modificate ar putea fi „fierte” ca vaccinuri orale pentru gripă și alte boli.
„Pare o fantezie științifică, dar suntem foarte entuziasmați de potențialul acestui sistem de producție a vaccinului pe bază de drojdii,” a spus Wen.
Cercetarea a fost finanțată de Colegiul de Inginerie de la Universitatea din Michigan și de Programul de Granturi pentru Dezvoltarea Carierelor Tinerilor Cadre Didactice al Fundației Naționale pentru Știință (CAREER).
