Adenovirusne vektorske rekombinirane vakcine koriste neke neškodljive viruse koji ne mogu izazvati COVID-19, kao dostavljače genetičke poruke za sintezu glavnog antigena virusa SARS-CoV-2.

Vektorske ili – kako ih još zovu, adenovirusne vakcine protiv COVID-19 polako ulaze u borbu s pandemijom. Ove vakcine su ponešto drugačije od mRNA/iRNK vakcina koje su proizveli Pfizer/BioNTech ili Moderna, ali njihov dolazak će biti veliko pojačanje u borbi protiv pandemije.

Negdje ih nazivaju i vektorskim rekombiniranim vakcinama, a suština je ista: u određene adenoviruse, koji su bezopasni po ljude, ubacuje se genetička instrukcija virusa SARS-CoV-2 za protein „šiljka“, Spike protein, koji izaziva imunološku reakciju.

Za sada računamo na tri adenovirusne vakcine:

  1. AstraZeneca/Oxford (britansko-švedska)
  2. ruska vakcina Instituta Gamaleja Sputnjik V (Sputnik V, Gam-Kovid-Vak)
  3. Johnson&Johnson/Janssen vakcina (američka, Janssen je evropska podružnica Johnson&Johnson)

Očekuje se i kineska Cansino adenovirusna vektorska rekombinirana vakcina.

Šta su adenovirusi?

Adenovirusi su široka grupa DNK virusa, poodica Adenoviridae, koji inficiraju ljude i životinje. Dakle, njihov genetički materijal je DNK, a ne kao kod SARS-CoV2, RNK. Postoji oko 50 serotipova humanih adenovirusa, koji izazivaju prehlade uglavnom, Postoji još više adenovirusa koji izazivaju bolesti (uglavnom prehlade) kod životinja.

Šta znači da je vakcina vektorska rekombinirana?

Rekombinantna tehnologija je metoda genetičke manipulacije u kojoj se spajaju geni iz različitih izvora. Konkretno kod adenovirusnih vakcina radi se o tome da je neki adenovirus modificiran tako da sadrži gen virusa SARS-CoV-2 – gen koji se prirodno ne nalazi u adenovirusima. “Vektorska” znači da je tu adenovirus jedna vrsta vektora, “trasportnog sredstva” za gen virusa SARS-CoV-2. Dakle, ove vakcine su adenovirusne, vektorske rekombinirane.

Šta je Spike protein?

Spike protein ili protein šiljka jeste protein pomoću kojeg virus SARS-CoV-2 inficira naše ćelije. Upravo taj virus daje onu krunu – koronu, po kojoj su koronavirusi (u koje spada SARS-CoV-2) dobili ime. Spike protein je idenificiran kao ključni antigen virusa SARS-CoV2 – ono što pokreće reakciju našeg organizma. Više o Spike proteinu i zašto se vakcine protiv COVID-19 zasnivaju na njemu, pročitajte ovdje.

Koji se adenovirusi koriste u adenovirusnim vakcinama?

U spomenutim vakcinama imamo ili adenoviruse serotip 26 (Sputnjik V i Johnson&Johnson), ili adenoviruse serotip 5 (Sputnjik V) ili adenovirus koji izaziva prehladu kod čimpanzi (AstraZeneca/Oxford). I da – virus čimpanzi nas ne može genetički izmijeniti.

Adenovirus se ne može “razmnožavati” – replicirati

Da bi se adenovirusna vakcina učinila dodatno bezbijednom, virus koji prenosi poruku za Spike protein je nereplikabilan. To znači da može ući u naše ćelije, ali ne može s replicirati, ne može stvarati nove virusne čestice. Spike protein je ubačen u E1 gen adenovirusa. Ubacivanjem u gen E1, on gubi svoju funkciju, a bez tog gena funkcionalnog, adenovirus se ne može replicirati. Dakle ovaj virus je “ni živ ni mrtav” ovo nisu “žive vakcine”, jer se virus ne može replicirati i virrus koji je u njima nije virus koji izaziva bolest od koje vakcina štiti. Ali nisu ni mrtve jer virus nije “ubijen” formaldehidom ili nečim drugim, nego mu je onemogućena replikacija ubacivanjem gena za Spike.

Inače, za viruse ne kažemo da se razmnožavaju, jer oni i nisu živa bića, nego su na granici živog i neživog. Zato kažemo da se virusi repliciraju.

Šta se dešava s ovom vakcinom, nakon davanja, u našem organizmu?

Nakon što se adenovirusna vakcina da u rame (područje deltoidnog mišića), adenovirusi dođu na ćelije i zakače se za proteine na njihovoj površini. Ćelija „proguta“ virus u mjehuriću i uvlači ga unutra. Kad uđe, adenovirus putuje do nukleusa, dijela ćelije  u kojoj se nalazi DNK. Tu adenovirus ubaci svoju DNK, istisne je u nukleus naših ćelija. Virusna genetička poruka se onda prepisuje s te DNK na informacionu RNK (iRNK, eng.messenger RNA-mRNA) koja opet dolazi na specifična mjesta u našim ćelijama, zvana ribosomi, koji služe kao „tvornice“ proteina. Tu nastaje Spike protein.

Neke od molekula Spike proteina izlaze iz ćelije i migriraju na njenu površinu. Te proteine onda mogu prepoznati druge ćelije našeg organizma – one imunološkog sistema- T limfociti. Također, prisustvo adenovirusa kao stranog tijela provocira neku vrstu alarma u našem organizmu što aktivira ćelije imunog sistema. Zato ove vakcine ne moraju imati adjuvante kao inaktivirane (vakcine koje sadrže skroz-naskroz mrtvog uzročnika bolesti).

Ove vakcine imaju jednu potencijalnu manu – mi se toliko dugo u našoj istoriji susrećemo s adenovirusima da ih naš imuni sistem odmah pronalazi i uništava. To može značiti da imuni sistem može uništiti adenoviruse prije nego što isporuče instrukciju za stvaranje Spike proteina. Naučnici koji su razvijali različite adenovirusne vakcine su pokušali to izbjeći korištenjem onih tipova adenovirusa koji su nepoznati našem organizmu, poput adenovirusa čimpanzi ili davanje čak različitih adenovirusa u različitim komponentama vakcine. Tim metodama, poboljšana je efikasnost vakcine i sprječava se da adenovirus bude uništen prije nego dostavi genetičku instrukciju za sintezu antigena.

Da li su adenovirusne vektorske rekombinirane vakcine stara, već poznata tehnologija ili nešto novo?

Adenovirusne vektorske rekombinirane vakcine su prilično nov tip vakcina. Ovo nisu klasične žive – atenuirane vakcine. Virus u njima nije “mrtav” (ovo je namjerno u zagradi, jer virusi niti su živa bića, niti su anorganska, neživa tvar) – adenovirusi su živi, ali im je onemogućena replikacija. Zato, kako smo malo iznad naglasili, za ovu vakcinu ne možemo ni reći da je “živa” vakcina.

Vakcine protiv ebole zasnovane na adenovisnom vektoru

Počele su se razvijati tek nedavno, usljed pandemije ebole, kada us neke od vakcina protiv evole razvijane na platformi adenovirusa. Režim s dvije doze Ad26.ZEBOV i MVA-BN-Filo, koji se prodaju pod robnim markama Zabdeno i Mvabea, razvio je Johnson & Johnson u svojoj farmaceutskoj podružnici Janssen. Odobrene je za medicinsku upotrebu u Evropskoj uniji u julu 2020. Baziraju se na adnovirusu serotip 26. Dakle, Johnson& Johnson i još neke kompanije i instituti su već imali osnov za razvoj adenovirusnih vakcina.GSK je razvijao vakcinu protiv ebole preko adenovirusa čimpanzi serotip 3, a CanSino preko humanog adenovirusa serotip 26.

Inače, adenovirusi i virusi nalik na adenoviruse (AAV) se već neko vrijeme pokušavaju koristiti kao neka vrsta dostavljača genskih terapija i slično. Također ni ove vakcine nisu “genske terrapije”. Dakle, ovo jeste novi tip vakcina, ali već neko vrijeme naučnici rade na razvoju ove platfome tako da ona nije sasvim nepoznata i nije nastala ni iz čega.