Warszawski zespół pracuje nad tzw. szczepionką białkową. Oznacza to, że do organizmu – aby wywołać odpowiedź układu odpornoścowego – dostarcza się białka charakterystyczne dla danego patogenu. „Stworzyliśmy cztery szczepy modyfikowanych genetycznie bakterii E. coli, które wytwarzają fragmenty białek charakterystycznych dla SARS-CoV-2 – tzw. kolców, tworzących +koronę+ wirusa. Do opracowania szczepionki wirus nie był potrzebny – bazowaliśmy na opracowaniach jego kodu genetycznego i staraliśmy się wybrać fragmenty, które najwolniej mutują” – streszcza rozmówca PAP.
– Produkowane przez nas białka kolca wirusa mogą też znaleźć zastosowanie w produkcji testów na obecność przeciwciał przeciw wirusowi COVID-19 we krwi – dodaje.
Naukowiec przypomina, że bakterie E. coli – wykorzystywane w produkcji białek kolca – są obecne w układzie pokarmowym człowieka i jest to organizm modelowy – świetnie poznany przez naukowców. Na całym świecie bakterie te są stosowane jako małe bioreaktory – żywa maszynka do wytwarzania z góry zaprogramowanych białek. Bakterii E. coli używa się choćby do produkcji insuliny, innych hormonów, czy leków białkowych. Wyprodukowane przez bakterie zaprogramowane białka starannie się oddziela od wszystkich innych substancji, dzięki czemu nie ma ryzyka, że do organizmu dostarczy się jakieś niepożądane związki.
Jeśli do wyizolowanych białek kolca koronawirusa dodamy tzw. adjuwant – np. sole glinu czy skwalen (zawarty między innymi w tłuszczu wątroby rekina) – podstawa szczepionki będzie w dużej mierze gotowa. Naukowcy z PW chcą wkrótce rozpocząć testy nad skutecznością i bezpieczeństwem takiego rozwiązania.
„Żelazna makieta wirusa”
Równolegle jednak polski zespół będzie rozwijał pomysł na tzw. nanoszczepionkę tak, aby adjuwant nie był konieczny. – W dalszej części badań chcemy przygotować nanocząsteczkę z tlenku żelaza, którą udekorujemy tymi białkami kolca – mówi prof. Ciach. Naukowcy stworzą niejako makietę koronawirusa – nanocząstkę o średnicy 100 nm, która z grubsza rzecz biorąc będzie wyglądać jak koronawirus. Będzie miała białkowe kolce, ale jej wnętrze nie będzie już zawierało substancji organicznych. – Taka nanocząstka w żaden sposób nie będzie mogła być w organizmie namnożona – jak wirus – bo nie będzie zawierać żadnego kodu genetycznego – zaznacza naukowiec.
Dodaje, że tlenek żelaza, który naukowcy obudują białkowymi kolcami, to dobrze przebadana i łatwo rozpadająca się w organizmie substancja (stosowana choćby przy niedoborach żelaza). Badacze liczą, że taka „żelazna makieta” wirusa sprawniej wzbudzi reakcję odpornościową organizmu niż białko w połączeniu z adjuwantem.
– Podsumowując: w naszych badaniach wybraliśmy i stworzyliśmy kod genetyczny fragmentów kolców koronawirusa. Wprowadziliśmy go do bakterii, które produkują białka kolca. Białka te już same w sobie mogą – w połączeniu z adjuwantem – stanowić podstawę do produkcji szczepionki. My jednak będziemy też prowadzić badania dalej tak, by otrzymać szczepionkę nanotechnologiczną, makietę wirusa, przy której adjuwant nie będzie już potrzebny – tłumaczy naukowiec.
– Polscy naukowcy często nie podejmują wyzwań takich, jak badania nad nowym lekiem, czy szczepionką, ponieważ ze względu na skromne środki, jakimi dysponują, nie mają co się ścigać z dużymi firmami – mówi badacz. I dodaje: „proces komercjalizacji rozwiązań opracowanych na uczelniach jest bardzo trudny, jednak samo publikowanie prac naukowych to za mało. Wynalazek, czy odkrycie jest jak obietnica rozwiązania jakiegoś problemu, trzeba starać się spełniać swoje obietnice. Chciałbym zrobić coś, co pomoże chorym. Podczas pandemii straciłem wiele bliskich mi osób”.
Autorka: Ludwika Tomala
Czytaj też:
WHO krytykuje Unię Europejską. „Bardzo niepokojący trend”