Βρώσιμο εμβόλιο: από την ιδέα στην πράξη

Είναι γνωστό ότι τα εμβόλια έχουν σχεδιαστεί με στόχο την πρόκληση ανοσολογικής απόκρισης, δίχως την πρόκληση νόσου. Μέσω του εμβολιασμού παρεμποδίζεται η μετάδοση της νόσου και κατ’ επέκταση περιορίζεται το ενδεχόμενο νοσηλείας του ασθενούς. Με την πανδημία του COVID-19 να έχει λάβει σημαντικές διαστάσεις, αναδύεται η προοπτική του βρώσιμου εμβολίου. Με τον όρο «βρώσιμο εμβόλιο» αναφερόμαστε σε ένα εμβόλιο φυτικής προέλευσης το οποίο μπορεί να καταναλωθεί.

Μέχρι πρότινος, έχουν αναπτυχθεί βρώσιμα εμβόλια για ασθένειες όπως η ιλαρά, χολέρα, ηπατίτιδα B, C& E , ενώ παράλληλα διεξάγονται προσπάθειες για την δημιουργία βρώσιμου εμβολίου για τον κορωνοϊό. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η βιοφαρμακευτική εταιρία Medicago, η οποία ενσωμάτωσε την αλληλουχία που κωδικοποιεί την πρωτεΐνη ακίδα του COVID-19, στο πλασμίδιο του βακτηρίου Agrobacterium tumefaciens που ζει στο έδαφος. Στη συνέχεια, το βακτήριο μπορεί, αφού προσβάλλει το φυτό, να ενσωματώσει την αλληλουχία αυτή στο γονιδίωμα του φυτού.

Ως αποτέλεσμα, το γενετικά τροποποιημένο φυτό εκφράζει τα λεγόμενα VLPs (Virus Like Particles), δηλαδή σωματίδια που αποτελούνται από μια λιπιδική μεμβράνη και την πρωτεΐνη ακίδα του κορωνοϊού. Τα VLPs είναι τα μέσα που επιτυγχάνουν την ανοσοποίηση, ενώ δεν είναι μολυσματικά διότι δεν περιέχουν νουκλεϊκά οξέα. Παρόλα αυτά, αναμένεται ακόμη να αποδειχθεί η αποτελεσματικότητα του, καθώς το παραπάνω εμβόλιο βρίσκεται στην φάση ΙΙ των κλινικών μελετών.

 

Κύρια χαρακτηριστικά:

 

  1. «Plant-based»:

Προκειμένου να παραχθεί ένα προϊόν ως βρώσιμο εμβόλιο, γίνεται επιλογή ενός κατάλληλου φυτού, το οποίο θα πρέπει να διαθέτει ταχύ ρυθμό αναγέννησης, δηλαδή να αντικαθιστά γρήγορα τους φυτικούς του ιστούς. Το επιθυμητό αντιγόνο ακολούθως, ενσωματώνεται στο φυτικό ιστό για την έκφραση των επιθυμητών πρωτεϊνών και κατ’ επέκταση για την επακόλουθη διέγερση του ανοσοποιητικού συστήματος για την παραγωγή αντισωμάτων στο άτομο που θα το παραλάβει.

  1. Μέθοδος ανοσοποίησης:

Τα βρώσιμα εμβόλια διαφέρουν από τα συμβατικά στο ότι η ανοσοποίηση επιτυγχάνεται μέσα από την έκφραση γονιδίων και όχι λόγω ύπαρξης κάποιου παθογόνου.

  1. Ελεγχόμενη αποδέσμευση:

Τα βρώσιμα εμβόλια έχουν συγκεκριμένες φαρμακοτεχνικές ιδιότητες ώστε να επιτρέπεται η αποδέσμευση της δραστικής ουσίας στο γαστρεντερικό, χωρίς αυτή να καταστρέφεται από το όξινο pH του στομάχου.

 

 

Πλεονεκτήματα:

  1. Απαλλαγή από παθογόνα και τοξίνες

Η ανοσοποίηση επιτυγχάνεται μέσα από την έκφραση ορισμένων επιθυμητών γονιδίων και όχι εξαιτίας της παρουσίας παθογόνων. Έτσι, αποφεύγεται η ανοσολογική απόκριση με τις συναφείς ανεπιθύμητες ενέργειες.

  1. Ανοσοποίηση έναντι πολλαπλών αντιγόνων ταυτόχρονα

Μέσα από τα βρώσιμα εμβόλια καθίσταται εφικτή η ενσωμάτωση πληθώρας διαφορετικών γονιδίων και κατ’ επέκταση η ανοσοποίηση έναντι πολλαπλών παθογόνων με τη χορήγηση ενός προϊόντος.

  1. Χρήση πειραματόζωων

Σε σύγκριση με τα συμβατικά εμβόλια, δεν απαιτείται η χρήση πειραματόζωων, μειώνοντας το κόστος ανάπτυξης τους.

  1. Εύκολη και ασφαλής μέθοδος χορήγησης

Η μέθοδος χορήγησης γίνεται από του στόματος (per os), συνεπώς δεν είναι αναγκαία η χορήγησή τους από επαγγελματίες υγείας, όπως συμβαίνει στην περίπτωση των συμβατικών εμβολίων, για τα οποία η χορήγηση είναι ενδοφλέβια ή ενδομυϊκή (IV/IM).

  1. Ασφάλεια

Δεν υπάρχει κίνδυνος μετάδοσης μολυνσματικών ασθενειών καθώς δεν γίνεται χρήση βελόνας. Το γεγονός αυτό, αποτελεί πλεονέκτημα υψίστης σημασίας, ιδίως σε αναπτυσσόμενες χώρες, οι οποίες δεν διαθέτουν επαρκή ιατροτεχνικό εξοπλισμό. Ως αποτέλεσμα, το βρώσιμο εμβόλιο θα μπορεί να χορηγείται σε μεγαλύτερη αφθονία.

  1. Συντήρηση και μεταφορά

Με τα βρώσιμα εμβόλια, καθίσταται ευκολότερη η μεταφορά από χώρα σε χώρα, καθώς πραγματοποιείται διατήρηση σε ξηρές συνθήκες και δεν απαιτείται ψύξη, επειδή ως προϊόντα είναι ιδιαίτερα θερμοανθεκτικά.

 

Περιορισμοί:

  1. Κίνδυνος ανάπτυξης ανοχής

Πριν την χορήγηση ενός βρώσιμου εμβολίου πρέπει να προσδιοριστεί η κατάλληλη θεραπευτική δόση. Από την μια πλευρά, η μικρή δόση συνεπάγεται και μικρό αριθμό παραγόμενων αντισωμάτων. Από την άλλη η χορήγηση υψηλής δόσης δύναται να προκαλέσει ανοχή στις πρωτεΐνες των παθογόνων μικροοργανισμών που στοχεύονται.

  1. Μεταβλητή σύσταση

Είναι αναγκαίο να εξασφαλιστεί σταθερή θεραπευτική δόση ώστε να επιτυγχάνεται κάθε φορά το αναμενόμενο θεραπευτικό αποτέλεσμα. Ωστόσο, η σύσταση της δόσης είναι πιθανό να μεταβάλλεται από φυτό σε φυτό και από γενιά σε γενιά, καθιστώντας δύσκολη την επιλογή του ιδανικού φυτού για τον σκοπό αυτό.

  1. Επιπτώσεις στην υγεία

Κατά την παραγωγή των βρώσιμων εμβολίων, απαιτείται προσοχή κατά την χρήση ζιζανιοκτόνων για την καλλιέργεια των φυτών, καθώς μπορεί να έχουν μελλοντικά δυσμενείς συνέπειες για την υγεία. Μάλιστα, η μακροχρόνια έκθεση σε ζιζανιοκτόνα που χρησιμοποιούνται στις συμβατικές καλλιέργειες τροφίμων, έχει συσχετιστεί με την εμφάνιση διαφόρων μορφών καρκίνου.

  1. Αποτελεσματικότητα

Ορισμένα βρώσιμα εμβόλια μπορεί να συνίστανται από φυτικό ιστό πατάτας για παράδειγμα και δεν μπορούν να καταναλωθούν ωμά. Έτσι, πριν την κατανάλωση θα πρέπει να προηγηθεί θερμική επεξεργασία. Το γεγονός αυτό, εγείρει προβληματισμούς για την αποτελεσματικότητα τους μετά από το βρασμό.

  1. Ασφάλεια

Προς το παρόν, δεν είναι γνωστά τα μακροχρόνια αποτελέσματα της χορήγησης ενός βρώσιμου εμβολίου, καθώς τα βρώσιμα εμβόλια που έχουν αναπτυχθεί, βρίσκονται ακόμα στο στάδιο κλινικών μελετών.

 

Κλείνοντας, η ταχεία εξάπλωση του κορωνοϊού αποτελεί κινητήριο δύναμη για την ανάπτυξη ενός βρώσιμου εμβολίου. Αξιοποιώντας τα νέα τεχνολογικά μέσα και την γνώση του γονιδιώματος του ιού SARSCoV-2 καθίσταται εφικτό το παραπάνω εγχείρημα. Με αυτόν τον τρόπο, θα εξασφαλιστεί η φθηνή και εύκολη χορήγηση του εμβολίου σε όλες τις ομάδες πληθυσμού, σε όλο τον κόσμο.

 

Πηγές: Indian Journal of Biotechnology, Clinical and Experimental Vaccine Research, Vaccines