Tények vírusokról és oltásokról
A Covid–19-pandémia csak akkor érhet véget, ha sikerül megfelelő oltóanyagot kifejleszteni a vírus ellen – írta tavaly Twitter-oldalán Steffen Seibert, a német kormány szóvivője, miután Merkel kancellár asszony az OECD, a Világbank és más vezető szervezetek vezetőjével folytatott videókonferenciát. Sokan kételkednek az oltások hatásosságában, még többen tartanak a vakcinák mellékhatásaitól. Leginkább azért, mert a védőoltások egyike teljesen új, eddig ismeretlen technológia alapján készült. A kutatók gőzerővel dolgoztak az oltóanyag kifejlesztésén, amelyeket ezúttal sokkal gyorsabban és jóval rövidebb kísérleti fázist követően engedélyeztek és hoztak forgalomba.
A klasszikus oltási elv
Ez idáig az oltóanyagok helyettesítették a kórokozót: Az élő kórokozót tartalmazó vakcinák az egész kórokozót tartalmazzák, de legyengített formában (pl. kanyaróvírus), így az, bár korlátozott mértékben szaporodóképes, de nem tudja megbetegíteni a beoltott személyt. A kórokozó legyengítését géntechnológiai eljárással vagy természetes mutáció segítségével végzik.
A vakcinák másik típusa elölt, tehát halott kórokozókat tartalmaz – ilyen pl. a veszettség elleni védőoltás. A kórokozót pl. formaldehiddel kezelik, így az, bár elpusztul, a vakcina tartalmazza a kórokozóra jellemző fehérjéket és antigénstruktúrákat. Léteznek szintén elölt kórokozókat, de azoknak csupán bizonyos, immunválaszt kiváltani képes részeit tartalmazó oltóanyagok is. Ezek pl. a vírus felszíni fehérjéit, receptorait tartalmazzák. Ilyen pl. az influenza elleni védőoltás is. Ezeket proteinbázisú vakcináknak nevezik.
Mivel a vírusok csak a gazdasejtben képesek szaporodni, a fenti oltóanyagok előállításához állati szövet vagy sejttenyészet szükséges. Az oltáshoz szükséges influenzavírusokat pl. tyúktojásba oltva szaporítják. Az eljárás meglehetősen körülményes és lassú. Egy adag vakcinához egy tojás és kb. egy-két esztendő szükséges. Léteznek olyan technológiák is, amelyek során a kórokozók törmelékeit állítják elő, pl. oldószerek alkalmazásával. A géntechnológiai módszerekkel előállított oltóanyagok szintén csupán meghatározott molekulákat tartalmaznak antigénként.
Ehhez bizonyos vírusgéneket pl. élesztőgombákba vagy emlősállatokból származó sejttenyészetekbe oltják, amelyek ennek hatására a kívánt antigént kezdik termelni (pl. hepatitis-B elleni oltóanyagok). A fenti oltóanyagok közös tulajdonsága, hogy lényegében prezentálják, „bemutatják” a kórokozót vagy annak valamely darabját az immunrendszernek, megfelelő antitestek (ellenanyag) termelésére késztetvén azt. Az immunreakció létrejöttében a fehérvérsejteké a főszerep (pl. T-sejtek, és B-sejtek, valamint a falósejtek).
A falósejtek felismerik a vírusokat, majd felfalják, és belsejükben szétdarabolják őket.
Ezt követően a kórokozók egyes darabjait, az antigéneket kihelyezik saját sejtfaluk külső oldalára, és „bemutatják” őket az immunrendszer más feladatokat ellátó sejtjeinek. Ekkor bonyolult, összetett folyamatok egész sora veszi kezdetét.
A T-sejtek azonosítják az antigéneket, majd antitestek termelésére utasítják a B-sejteket. A B-sejtek által termelt antitestek a zár-kulcs elv alapján kizárólag a meghatározott antigénekre hatnak. Hozzákapcsolódnak a vírusokhoz, így meggátolva azokat abban, hogy megfertőzzék a potenciális gazdasejteket, és „megjelölik” őket más falósejtek számára. Más típusú T-sejtek ugyanakkor arra specializálódtak, hogy felismerjék és elpusztítsák a vírusfertőzött testi sejteket. Az immunrendszer fő célja, hogy minél rövidebb idő alatt minél több kórokozót pusztítson el.
Az oltás a fertőzést utánozza
A B- és T-sejtek rendkívül fontos tulajdonsága, hogy emlékeznek azokra a kórokozókra és antigénekre, amelyekkel életükben már találkoztak. Ez az emlékezet meglehetősen hosszú ideig tarthat. Ha újra megfertőződünk egy adott kórokozóval, immunrendszerünk sokkal gyorsabban tud reagálni, és még a betegség kitörése előtt elhárítja a bajt. Ez azt jelenti, hogy az adott kórokozóval szemben immunissá váltunk. Az oltás a fertőzést utánozza, de legyengített formában.
Annál hatékonyabb, minél jobban képes utánozni, mímelni a valódi fertőzést, és minél több információt tartalmaz az adott vírusról. Az élő, de legyengített kórokozókat tartalmazó oltóanyag erősebb, és hosszabb ideig tartó immunitást biztosít a kórokozónak csupán töredékeit tartalmazó vakcinákhoz képest. Utóbbiakhoz éppen ezért gyakran vitatott, hatásfokozó anyagokat kevernek. Ez a különbség abból a tényből adódik, hogy szervezetünk az adott vírusnak sok alkotóelemét képes azonosítani, és azokra emlékezni, így később a kiinduló vírus mutációival, újabb variánsaival vagy „rokonaival” szemben is védettséget biztosít. Ezt nevezik keresztimmunitásnak.
Génbázisú oltóanyagok
A koronavírussal szemben is kifejlesztettek a fentiekben említett, hagyományos oltóanyagokat, de a kutatók szerint a nagy áttörést egy teljesen új típusú vakcina kifejlesztése hozta meg, amelyen már az 1990-es évek óta dolgoznak. Génbázisú (nem tévesztendő össze a géntechnológiai) eljárásokkal nagy előnyre tehetünk szert a kórokozókkal szemben.
A korábbiakban megnevezett, lassú és körülményes gyártási technikákkal ellentétben a génbázisú vakcinák gyártása gyors, ugyanis nem szükséges hozzá kórokozókat tenyészteni, rövid időn belül nagy mennyiségű oltóanyagot lehet viszonylag olcsón előállítani. A korábbiakban még soha nem alkalmaztak emberen ilyen, RNS- vagy DNS-bázisú oltóanyagot. Ezek működési elve teljesen újszerű. Az oltóanyag nem a kórokozó egészét vagy annak egy darabját „mutatja be” az immunrendszernek, hanem a kórokozó genetikai anyagának egy darabját tartalmazza.
Amikor ez az örökítőanyag-darabka a szervezetbe jut, az oltott személy szervezete kezdi el termelni a vírus meghatározott darabkáját – egy fehérjét –, ez lesz az antigén, ami védekezésre készteti az immunrendszert. A vírusok általában dezoxiribonukleinsavat (DNS) vagy ribonukleinsavat (RNS) tartalmaznak örökítő anyagként. Egyesek körül fehérjeburok van. A Covid–19-járványt okozó SARS-CoV-2 elnevezésű új koronavírus belsejében egy hosszú RNS-lánc található, külső burkán pedig olyan proteinek ülnek, amelyek segítségével a vírus hozzákapcsolódik a légutakat vagy a bélrendszert burkoló nyálkahártya sejtjeihez. Csak ezeken a sejteken találhatók olyan receptorok, amelyekhez a vírus kapcsolódni tud.
A kapcsolódást követően a vírus arra kényszeríti a gazdasejtet, hogy saját RNS-ét kezdje el termelni, majd azt leolvasva új vírusokat kezdjen el gyártani. A megfertőzött sejt belsejében egyre több új vírus keletkezik, míg végül a gazdasejt burka szétreped, és a sejt elpusztul, az új vírusok pedig kiszabadulva újabb sejteket fertőznek meg. Az új generációs oltóanyagok valami hasonlót idéznek elő, ezek tehát lényegében DNS-, RNS- vagy vektorvakcinák, amelyeket az különböztet meg, hogy más-más genetikai információt juttatnak a beoltott személy szervezetébe, ill. megcélzott sejtjeibe.
RNS-vakcinák
A jelenleg leginkább fejlesztett oltóanyagok az RNS-vakcinák, melyek mesterségesen előállított mRNS-t tartalmaznak (a nevükben szereplő „m” a messenger [üzenő] funkcióra utal). mRNS gyakorlatilag minden testi sejtünkben található. Feladata, hogy leolvassa a sejt „tervrajzát” tartalmazó DNS-kódot, majd azt a sejtmagból futárként eljuttassa a sejt fehérjéket gyártó riboszómáihoz. Itt az mRNS-által hozott kód alapján szintetizálódnak a megfelelő sejtalkotóelemként szolgáló fehérjék. A biológiai alapelv tehát így fest: DNS → RNS → fehérje.
A mesterséges vakcina-RNS tehát a vírus fehérjeburkát alkotó egyik fehérjéjének előállításához szükséges kódot tartalmazza.
A gyártók a vírus külsejét borító tüskefehérjére koncentráltak. Amikor az RNS behatol a sejtbe, ott elolvassák, majd a sejt hozzálát a vírusfehérje előállításához. Az immunrendszer erre reagálva antitesteket kezd termelni a vírus ellen.
Az idegen RNS testidegen anyag, amelyet szervezetünk azonnal igyekszik lebontani és megsemmisíteni. A fejlesztők ezért lipidnanorészecskékbe (LNPS) csomagolják, amelyek mérete 60-80 nanométer, azaz nagyjából megegyezik a vírus méreteivel. Ezek a parányi, mesterséges kapszulák egyúttal szállítóeszközként is működnek, amelyek segítségével az RNS bejuthat a sejtbe. Az LNPS-ek összeolvadnak a sejtburokkal, majd ezután a sejt belsejébe juttatják a bennük lévő RNS-t. Ettől kezdve a beadás helyénél lévő testi sejtek elkezdik termelni az antigént.
DNS-vakcina
A DNS-oltóanyagok hasonlóan működnek. Ezek is az antigén „tervrajzát” tartalmazzák, de közvetlenül eredetiben, és nem másolat formájában. Ez annak veszélyével jár, hogy a kívülről bejuttatott DNS esetleg módosíthatja a sejt saját örökítő anyagát. Míg az RNS – a gyártók szerint – csak a sejt külső burkán jut át, a DNS-oltóanyag egyenesen a sejtmagba kerül. Itt megtörténik a dekódolás, majd a DNS-vakcina mRNS-sé alakul, és a sejtmagból a sejtplazmába jut, és innentől kezdve ugyanazt műveli, amit az mRNS-vakcina. A DNS sejtbe juttatása sokkal nehezebb, mint az RNS esetében.
Az antigént kódoló DNS-szakaszt először egy úgynevezett plazmid ba kell csomagolni. Ezek baktériumokból nyert, gyűrű formájú DNS-molekulák. A plazmidok sejtbe juttatása elektroporáció segítségével történik, vagyis, amikor az oltóanyagot az izomszövetbe fecskendezik, apró, rövid elektromos impulzusokkal teszik átjárhatóvá a sejtmembránokat a plazmidok számára.
Itt is alkalmaznak olyan, erős hatású adalékokat (adjuvánsokat) amelyek segítenek kiváltani az immunválaszt. A DNS-vakcinák egyik fő veszélye, hogy tartósan beépülhetnek a sejtek saját DNS-ébe, ahol mutációt, ennek révén pedig akár rákot is okozhatnak. A gyártók már jó ideje dolgoznak DNS-vakcinák előállításán, kb. húsz különféle betegség, pl. AIDS, influenza vagy méhnyakrák ellen. Eddig csak állatok számára engedélyezték őket.
Vektorvírusok: gén-kompok
A vektorvírusokat tartalmazó oltóanyagokhoz ártalmatlan vírusokat, pl. oltóanyag-kanyaróvírust használnak a koronavírus tüskefehérjéjét kódoló genom sejtekbe juttatásához. Az ártalmatlan vivő vírus lényegében kompként szolgál, ezért nevezik őket vektorvírusnak (a latin szó eredeti jelentése: vivő, hordozó). A vektorgén a természetes kórokozókhoz hasonlóan megfertőzi a megcélzott sejtet, bejuttatva oda az oltóanyag genetikai információját. Ettől kezdve az immunrendszer elkezd antitesteket gyártani a vektorvírus, egyúttal a koronavírus tüskefehér jéje ellen is.
Csupa előny, semmi kockázat?
Ha a gyógyszerészeti szakfolyóiratokat olvassuk, az új típusú oltásokról kizárólag pozitív véleményekkel találkozhatunk. Néhány kilogrammnyi oltóanyag elegendő több millió ember beoltásához. Az oltás gyártásához nem szükséges kórokozókat tenyészteni, mint pl. a kanyaró elleni oltás gyártásához. A szabad, tehát a sejtekbe nem beépülő mRNS-t a szervezet gyorsan lebontja, ráadásul a gyártási technológia gyors és gazdaságos. Azonban, bár már legalább 30 éve tudjuk, hogy az mRNS alkalmas oltóanyagnak, a gyógyszergyárak csak néhány esztendeje figyeltek fel a technológiára, és az engedélyeztetési eljárás minden gyógyszer és oltóanyag esetében rendkívül költséges eljárás.
Ezt a láthatatlan falat törte át most a világjárvány okozta ijedtség. A kritikusok arra hívják fel a figyelmet, hogy az új típusú oltás teljesen új stratégián alapul, amellyel kapcsolatban nem állnak rendelkezésre hosszú távú kísérleti eredmények, tudományos tapasztalatok. Mi történik, ha az oltásban lévő DNS beépül az emberi sejtek génállományába? Az Ärzteblatt c. német orvosi folyóirat 2020. májusi számában egy szerző arról írt, hogy nem lehet kizárni, hogy az örökítőanyag-bázisú oltás esetleg rákot okozó géneket aktivál, vagy rákot elnyomó géneket kapcsol ki, esetleg autoimmun betegségeket indít el. Nem csak DNS-bázisú vakcina lehet kockázatos.
A hírvivő mRNS utólagos, az emberi genomba történő beépülését sem lehet teljesen kizárni – ezt a jelenséget már megfigyelték és leírták a biológusok. A jelenség tudományos neve: reverz transzkripció. Igaz, a kutatók ennek lehetőségét szinte teljesen kizártnak tartják, de azért csak „szinte”. Prof. Stefan Hockertz német immunológus és toxikológus július 7-én elhangzott podcast interjúban nyilatkozta, hogy egyelőre fogalmunk sincs, hogy a vírus oltás formájában beadott genetikai anyaga milyen emberi sejtekbe hatol be, mennyi ideig tart a hatása, és arra is rámutatott, hogy a riboszómákban történő RNS-leolvasást és az annak nyomán beinduló folyamatokat a későbbiekben már kívülről nem tudjuk befolyásolni, sem leállítani.
Egyelőre azt sem tudják megmondani a kutatók, hogy a bevitt mRNS beépül-e pl. spermiumokba vagy a női petesejtbe, azaz öröklődik-e.
Az új oltási technológiával egyelőre semmilyen tapasztalatunk nincs. Semmit sem hallunk a potenciális oltási károkról, mellékhatásokról. Prof. Hockertz szerint: „Tapasztalataink szerint a nem szigorú tudományos kritériumok szerint ellenőrzött, azaz a széles körű alkalmazás előtt legalább 5–8 évig nem elfogulatlanul tesztelt oltóanyagok esetében oltási szövődményekkel kell számolni.
Kockázatos sietség
Az esetleges szennyeződések kb. a beoltott személyek 5%-ánál okozhatnak valamilyen nem kívánatos mellékhatást. Ez lehet allergiás jellegű reakció. 80 millió személy beoltását tervezik, ami az előbbi számítás szerint 4 millió embernél várhatóan valamilyen nem kívánt mellékhatással fog járni. Ha tovább megyünk, és az oltások okozta 0,1%-os halálozási rátát is kiszámítjuk, akkor akár 80 000 halálos áldozattal kell számolnunk. 2020 nyarán 197 408, teszt által igazolt fertőzött, de nem beteg személyt azonosítottak. 181 302 személy kigyógyult a betegségből.
Júniusig 9080 koronavírus okozta halálesetről tudnak a hatóságok, bár ezek nem mindegyikénél igazolható, hogy a koronavíru-fertőzés okozta-e a betegek halálát.” A profeszszor szerint ezek a számok egy 83 milliós nemzet esetében elhanyagolhatók.
A genetikai bázisú oltóanyagok kivívták a kutatók és tudósok ámulatát és elismerését, de ezek az anyagok testünk legmélyebb, legbelsőbb részeire, a genomra vannak hatással. Érthető módon ez sokaknál bizalmatlanság érzetét kelti, míg nem tudjuk, milyen láncreakciót indíthat el a szervezetben egy ilyen beavatkozás. A WHO számításai szerint az idei évben már nagy mennyiségben rendelkezésre áll a koronavírus elleni oltóanyag. Ha meggondoljuk, hogy az eddig megszokott eljárás szerint kb. 8 évig tesztelnek egy vakcinát, mielőtt széles körben alkalmazni kezdenék, akkor a mostani sietség enyhén szólva is kockázatos.
Fotó: Adobe Stock
