Co można uzyskać dzięki wynalazkowi
Powszechnie stosowane szczepionki przeciwko zakażeniom wirusowym są najskuteczniejszym środkiem zapobiegania nowym zakażeniom i jedyną metodą całkowitego zwalczenia chorób zakaźnych.
Przedmiotem wynalazku jest szczepionka zdolna do zapobiegania zakażeniom wirusami zapalenia wątroby typu B (Hepatitis B Virus - HBV) oraz C (Hepatitis C Virus - HCV).
Szczepionka zaproponowana w tym wynalazku jest oparta na technologii tzw. „racjonalnie zaprojektowanych szczepionek”, która do projektowania nowych immunogenów wykorzystuje zaawansowaną analizę struktur białek i ich zdolności do wzbudzania odpowiedzi systemu odpornościowego.
Istota wynalazku
Obecnie na świecie żyje 70 milionów ludzi zakażonych wirusem zapalenia wątroby typu C (z ang. hepatitis C virus - HCV). W 80% przypadków infekcja przyjmuje postać chroniczną, prowadząc do zwłóknienia wątroby a w efekcie do rozwinięcia raka wątrobokomórkowego. Intensywne badania prowadzone w ostatnich latach pozwoliły na dokładniejsze poznanie biologii wirusa HCV i w efekcie doprowadziły do odkrycia nowych, skutecznych terapii antywirusowych. Jednakże wygórowana cena leków, wysoki koszt hospitalizacji i wciąż niski współczynnik wykrywania zakażonych osób potwierdzają potrzebę opracowania skutecznej szczepionki profilaktycznej. Największą przeszkodą w opracowaniu szczepionki przeciwko HCV jest wysoka zmienność wirusa, obecnie możemy wyróżnić 7 genotypów i co najmniej 67 subtypów wirusa. Najbardziej zmiennymi białkami wirusa HCV są glikoproteiny powierzchniowe – E1E2, które ze względu na swoje położenie na powierzchni cząsteczki wirusowej jest głównym celem dla przeciwciał neutralizujących wirusa. Obecnie istnieje wiele zidentyfikowanych, konserwowanych fragmentów glikoproteiny E2 zdolnych do wzbudzania odpowiedzi przeciwciał neutralizujących różne genotypy wirusa HCV. Odpowiedź immunologiczna skierowana przeciwko takim fragmentom białka wydaje się być kluczowa w projektowaniu szczepionki przeciwko wirusowi HCV. Jedną z metod używanych do wzbudzenia odpowiedzi immunologicznej przeciwko fragmentom białka jest ich ekspozycja na powierzchni cząsteczek wirusopodobnych (z ang. virus-like particles - VLPs), które ze względu na swoją silnie ustrukturyzowaną budowę są w stanie wzbudzać silną odpowiedź systemu odpornościowego. Jednym z najlepiej poznanych białek tworzących VLPs jest małe białko powierzchniowe wirusa zapalenia wątroby typu B (z ang. hepatitis B virus small surface protein – sHBsAg), które jest obecnie stosowane jako komercyjna szczepionka chroniącą przed zakażeniem wirusem zapalenia wątroby typu B. Ze względu na obecność w strukturze białka sHBsAg silnie immunogennej pętli dobrze tolerującej insercje nawet dużych fragmentów obcych białek, sHBsAg jest często proponowane jako nośnik obcych antygenów.
Przedmiotem tego wynalazku jest szczepionka oparta cząsteczkach wirusopodobnych tworzonych przez sHBsAg. W pętlę tego białka został wstawiony silnie konserwowany fragment 412-425 glikoproteiny E2 wirusa HCV. Ekspresja tego chimerycznego białka była prowadzona w systemie ekspresji opartym na pierwotniaku Leishmania tarentolae. System ten pozwala na ekspresję znacznych ilości białek, przy zachowaniu niskich kosztów produkcji. Tak otrzymane chimeryczne białko HCV_sHBsAg zostało następnie oczyszczone i użyte jako immunogen w badaniach pre-klinicznych prowadzonych na myszach. Nasze analizy potwierdziły zdolność do wzbudzania przez szczepionkę silnej odpowiedzi immunologicznej skierowanej zarówno przeciw białku sHBsAg wirusa HBV jak i glikoproteinie E2 wirusa HCV. Co więcej, przeciwciała wzbudzone przez białko HCV_sHBsAg są zdolne do neutralizacji wirusa HCV in vitro.
Potencjał komercjalizacji
Światowa Organizacja Zdrowia szacuje, że co roku na świecie pojawia się około 1,75 miliona nowych przypadków zakażeń wirusem zapalenia wątroby typu C (z ang. Hepatitis C Virus – HCV). W Polsce, w wyniku badań prowadzonych na terenie całego kraju, liczbę zakażonych oszacowano na około 230 tys. osób. Około 80% infekcji wirusem HCV przechodzi w fazę chroniczną, która przez lata może nie dawać żadnych specyficznych objawów, dlatego też zakażenia HCV często nazywa się „cichą epidemią”. Przewlekła postać choroby w 20% przypadków prowadzi do ciężkiego uszkodzenia wątroby, marskości wątroby i w efekcie często do rozwinięcia się raka wątrobowokomórkowego.
Biorąc wszystkie powyższe aspekty pod uwagę opracowanie skutecznej szczepionki chroniącej przed zakażeniem jest ważnym celem obecnych badań nad HCV, co więcej taka szczepionka byłaby prawdopodobnie stosowana powszechnie jako element obowiązkowego kalendarza szczepień.
