Λίγη Βιολογία για τους ιούς.
Έχουμε ιούς που το γενετικό τους υλικό είναι DNA ή RNA.
Οι αδενοϊοί Adenovirus είναι DNA ιοί
Οι κορονοϊοί είναι RNA ιοί
Υπάρχουν πολλές άλλες κατηγορίες ιών, αλλά προς το παρόν μιλάω μόνον γι’ αυτούς που μας ενδιαφέρουν.
Όταν ένα DNA ιός εισέλθει σε ένα από τα κύτταρά μας, τότε χρησιμοποιεί έναν από τους κυτταρικούς μηχανισμούς για να φτάσει στον πυρήνα και να ενσωματώσει το DNA του στο δικό μας DNA. Εκεί θα μείνει μέχρι τον θάνατο του κυττάρου. Αν το κύτταρο δεν πεθάνει και πολλαπλασιαστεί, θα μεταφέρει το ιικό DNA στα κύτταρα απογόνους. Έτσι λοιπόν το σημερινού DNA του κάθε ανθρώπου έχει ιικό DNA πολλών και διαφορετικών ιών από εκατομμύρια χρόνια πριν, αλλά και από την πρόσφατη παιδική ή ενήλικη ηλικία μας. Μην τρομάζετε, σε πολύ σπάνιες περιπτώσεις αυτά ενεργοποιούνται για να παραγάγουν ιούς. Θεωρήστε τα ανενεργά γονίδια.
Σε πρόσφατη όμως λοίμωξη, ο ιός χρησιμοποιεί τους μηχανισμούς που ήδη διαθέτει το DNA, ώστε να αντιγραφεί ως μία ή περισσότερες μονάδες mRNA (messenger RNA) να πάει την γενετική πληροφορία έξω από τον πυρήνα, στο εργοστάσιο του κυττάρου που είναι τα ριβοσωμάτια και να αρχίσει η παραγωγή των πρωτεϊνών που θα δημιουργήσουν τον ιό αντίγραφο του αρχικού.
(Εδώ διευκρινίζεται ότι κάθε μονάδα mRNA χρησιμεύει στην παραγωγή μιας συγκεκριμένης πρωτεΐνης (στην περίπτωση αυτή χρήσιμης μόνο στον ίδιο τον ιό), και κάθε τριάδα διαδοχικών βάσεων του mRNA αντιστοιχεί σε ένα αμινοξύ. Υπενθυμίζεται ότι η πρωτεΐνη αποτελείται από αλυσίδα αμινοξέων, βλ. και σχετική δημοσίευση στα Αρχεία)
Όταν οι ιοί είναι RNA όπως ο γνωστός μας κορονοϊός, τότε έχουμε ένα ακόμη βήμα. Πρέπει να χρησιμοποιήσει κάποια μεταγραφικά ένζυμα που υπάρχουν πάντα στο κύτταρο, να μετατρέψει το RNA του σε DNA («αντίστροφη μεταγραφή») και στη συνέχεια να μπει στον πυρήνα ώστε να ξεκινήσει η προηγούμενη διαδικασία που σας περιέγραψα.
Αυτοί οι ιοί που έχουν περισσότερα βήματα να κάνουν μέσα στο κύτταρο, παθαίνουν και περισσότερες βλάβες κατά την διαδικασία την μεταγραφής που τις λέμε μεταλλάξεις. Έτσι ο HIV (Νόσος AIDS), μεταλλάχτηκε πολλές φορές και μέχρι σήμερα με τις παλαιές τεχνολογίες δεν φτιάχτηκε ακόμη εμβόλιο. Κάθε μετάλλαξη του έδινε άλλα χαρακτηριστικά. Αλλά αυτές οι μεταλλάξεις δεν είναι πάντα κακές. Για τον ιό του SARS του 2003 ( ξάδερφος του σημερινού) υπάρχει η θεωρία ότι μεταλλάχτηκε και αυτό οδήγησε στην εξαφάνισή του χωρίς όμως αυτή να είναι και η επικρατούσα θεωρία. Ο ιός εκείνος ήταν εξαιρετικά μεταδοτικός και θανατηφόρος, αλλά προκαλούσε βαριά συμπτώματα 1-2 μέρες μετά τη μόλυνση, πράγμα που οδηγούσε εύκολα σε διάγνωση, απομόνωση και ιχνηλάτηση. Έτσι τελικά εξαφανίσθηκε πριν ακόμα προλάβει να παραχθεί εμβόλιο (βλ. για παράδειγμα [8]). Ο Έμπολα της δυτικής Αφρικής (2014), επίσης δευτερο-ξάδελφος του σημερινού, (filoviruses – RNA ιός) εξαλείφτηκε με εμβόλιο κινέζικο, βιοτεχνολογίας Viral vector, genetically modified virus. Μόνον ένα υπήρξε.
ΕΜΒΟΛΙΑ
Α. mRNA που μοιάζει με αυτό του ιού, (μέρος του γενετικού υλικού του ιού)
Είναι δύο εμβόλια:
- Το Αμερικάνικο/Γερμανικό της PFIZER-BIONTECH (αυτό που προς το παρόν έχουμε αγοράσει και χρησιμοποιούμε)
- Αμερικάνικο επίσης της MODERNA
Πως λειτουργούν:
Μία ακίδα του ιού στην επιφάνειά του, ένα πρωτεϊνικό μόριο, που λέγεται Spike SARS-COV-2, είναι αυτό που λέμε αντιγόνο. Εμείς χρειάζεται να φτιάξουμε αντισώματα σε αυτό το αντιγόνο. Στο εργαστήριο λοιπόν, έφτιαξαν το mRNA του ιού υπεύθυνο για αυτή την πρωτεΐνη, μέσα σε μια ειδική επικάλυψη. Αυτή η επικάλυψη προστατεύει το mRNA από ένζυμα που θα το διαλύσουν. Βοηθά επίσης το mRNA να εισέλθει στα μυϊκά κύτταρα κοντά στο σημείο εμβολιασμού.
Τα εμβόλια COVID-19 mRNA δίνουν οδηγίες στα κύτταρα μας να φτιάξουν ένα ακίνδυνο κομμάτι αυτού που ονομάζεται «πρωτεΐνη ακίδα». Η ακίδα πρωτεΐνη βρίσκεται στην επιφάνεια του ιού που προκαλεί COVID-19. Μόλις το (mRNA) βρίσκεται μέσα στα μυϊκά κύτταρα, τα κύτταρα το χρησιμοποιούν για να φτιάξουν το κομμάτι της πρωτεΐνης. Αφού φτιαχτεί η πρωτεΐνη, το κύτταρο το εκκρίνει στο αίμα μας.
Το ανοσοποιητικό μας σύστημα αναγνωρίζει την πρωτεΐνη σαν ξένη και αρχίζει να δημιουργεί αντισώματα, αλλά και ευαισθητοποιημένα Β και Τ λεμφοκύτταρα κύτταρα μνήμης (memory cells) κατά τον ίδιο τρόπο που αυτό συμβαίνει σε φυσική λοίμωξη από ιούς, άρα και από τον SARS-CoV-2 που προκαλεί τη νόσο COVID-19. Στο τέλος της διαδικασίας, το σώμα μας έχει μάθει πώς να προστατεύεται από μελλοντική μόλυνση.
Το όφελος των εμβολίων mRNA, όπως συμβαίνει με όλα τα εμβόλια, είναι η προστασία που αποκτούν αυτοί που έχουν εμβολιαστεί από τις σοβαρές συνέπειες της νόσου COVID-19. Σ’ αυτούς (όπως και σε ανθρώπους που έχουν ήδη νοσήσει από τον ιό, και έχουν αντισώματα έτοιμα), η πρωτεΐνη ακίδα θα αδρανοποιηθεί αμέσως μόλις παραχθεί με αποτέλεσμα ο ιός να μην μπορεί να προσκολληθεί στα κύτταρα του οργανισμού και έτσι να μην μπορεί ούτε να τα βλάψει, ούτε να πολλαπλασιαστεί.
Και τα δύο εμβόλια χρειάζονται πολύ χαμηλές θερμοκρασίες ψύξης για μεταφορά και συντήρηση. -20 το ένα (της Moderna) και -70 το άλλο (Pfizer-BioNTech).
Και τα δύο έχουν ήδη πάρει έγκριση από το FDA των ΗΠΑ. Το εμβόλιο της Pfizer-BioNTech έχει εγκριθεί από το Η.Β. και την Ευρωπαϊκή Ένωση.
Β. Viral vector, genetically modified virus
Στην κατηγορία αυτή ανήκουν τα παρακάτω τρία εμβόλια:
- Oxford Uni-AstraZeneca Αγγλικό (ChAdOx1 nCoV-19 or AZD1222)
- Από το Ινστιτούτο Gamaleya (Sputnic V) Ρώσικο
- Sinovac Κινέζικο
Πιο πολύπλοκο εμβόλιο αλλά αποτελεσματικό και το ίδιο καλό σε ποιότητα με το προηγούμενο. Έχει το πλεονέκτημα ότι είναι πολύ πιο ανθεκτικό, διατηρείται σε θερμοκρασία συντήρησης σε ψυγείο και είναι 2-3 φορές φθηνότερο από το προηγούμενο.
Χρησιμοποιούνται αδρανοποιημένοι αδενοιοί (DNA ιοί), στους οποίους έχει ενσωματωθεί το DNA που κωδικοποιεί την πρωτεΐνη της ακίδας Spike SARS-COV-2 που ανέφερα και πριν. Αυτοί οι ιοί είναι πολύ διαδεδομένοι, προκαλούν στον άνθρωποι πολλές από της ιώσεις του χειμώνα (κυρίως στα παιδιά), και ενσωματώνουν το DNA τους στο DNA του κυττάρου όπως αναφέρεται στην αρχή. Άπαξ και ενσωματωθεί, αρχίζει να μεταγράφεται και να παράγει το mRNA της ακίδας και να ακολουθεί την διαδρομή που αναφέρεται στον άλλο τύπο εμβολίου. [3]
Σημειωτέον ότι οι αδρανοποιημένοι ιοί δεν μπορούν να πολλαπλασιασθούν μέσα στο κύτταρο του ξενιστή [3].
(1) Στο Αγγλικό χρησιμοποιούν ως vector τον αδρανοποιημένο αδενοϊό από χιμπατζή ChAdOx1. [3] Εδώ αναφέρεται αποτελεσματικότητα 62% όταν χορηγούνται δύο ίδιες δόσεις με μεσοδιάστημα τεσσάρων εβδομάδων, ενώ όταν η πρώτη δόση είναι η μισή, η αποτελεσματικότητα ανεβαίνει στο 90% [3].
(2) Το Ρωσικό χρησιμοποιεί τους αδενοϊούς Αd5 και Ad26. Υπάρχει κάποια επιφύλαξη για την αποτελεσματικότητά του μιας και ο ιός Αd5 . , που έχει προκαλέσει πολλές ιώσεις στην Ευρώπη και λέγεται ότι περίπου το 80 % του πληθυσμού θα έχει αντισώματα έναντι αυτού του ιού, πράγμα που θα δυσκολέψει την όλη διαδικασία. Ωστόσο ο Ad26 δεν έχει φτάσει ποτέ στην Ευρώπη και Αμερική και συνεπώς δεν υπάρχουν σε ευρεία κλίμακα αντισώματα στον πληθυσμό.
Σχετικά πρόσφατα, οι κατασκευαστές του ανακοινώνουν αποτελεσματικότητα 92% [6]
(3) To Κινέζικο χρησιμοποιεί τον αδενοϊό Ad5 και έως τώρα έχουμε πολύ λίγα δεδομένα για την ασφάλεια και την αποτελεσματικότητά του μιας και βρίσκεται ακόμα σε φάση 3 [2,7].
Παρενέργειες
Οι συνηθέστερες είναι ήπιες: Γριπώδης συνδρομή με καταρροή, μυαλγίες και πιθανόν πυρετό για 1-2 ημέρες, που οφείλονται στην αντίδραση του οργανισμού στο εισαγόμενο εμβόλιο και όχι στη δράση του ιού (ή του τμήματος αυτού) που περιέχεται σ’ αυτό.
Σοβαρότερες παρενέργειες αναφέρονται σε ένα ποσοστό 0,2% αλλά κανένας θάνατος από αυτές ανάμεσα σε 24000 εθελοντές που έκαναν το εμβόλιο.
(Σημείωση) Αξίζει να διαβάσετε το παρακάτω άρθρο [3] γιατί εξηγεί άριστα και πολύ κατανοητά πώς λειτουργούν τα εμβόλια γενικώς και ειδικότερα φυσικά το εμβόλιο της Οξφόρδης, στο οποίο και αναφέρεται.
Παραπομπές
[1] Comparing COVID-19 Vaccines: Timelines, Types and Prices (Mark Terry, 24/11/2020 – https://www.biospace.com/article/comparing-covid-19-vaccines-pfizer-biontech-moderna-astrazeneca-oxford-j-and-j-russia-s-sputnik-v/
[2] Pfizer-BioNTech, Moderna and Sinovac: A look at three key COVID-19 vaccines (17/12/2020) – https://www.channelnewsasia.com/news/world/covid-19-vaccines-comparison-pfizer-sinovac-moderna-13784890
[3] How the Oxford-AstraZeneca Vaccine Works -- Jonathan Corum and Carl Zimmer (Dec. 17, 2020) -- https://www.nytimes.com/interactive/2020/health/oxford-astrazeneca-covid-19-vaccine.html
[4] The race for the Covid-19 vaccine – how do Pfizer, Moderna, and Oxford compare? (Ed Brown News, 27 November 2020) -- https://www.gmjournal.co.uk/the-race-for-the-covid-19-vaccine-how-do-pfizer-moderna-and-oxford-compare?
[5] Russian SARS-CoV-2 vaccine (Sarah Caddy, 24/8/2020) https://www.bmj.com/content/370/bmj.m3270
[6] Russian Covid vaccine shows encouraging results (11/11/2020) https://www.bbc.com/news/health-54905330
[7] Immunogenicity and safety of a recombinant adenovirus type-5-vectored COVID-19 vaccine in healthy adults aged 18 years or older: a randomised, double-blind, placebo-controlled, phase 2 trial (The Lancet: 20/7/2020) -- https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(20)31605-6/fulltext
[8] The mysterious disappearance of the first SARS virus, and why we need a vaccine for the current one but didn’t for the other (Marilyn J. Roossinck) -- https://theconversation.com/the-mysterious-disappearance-of-the-first-sars-virus-and-why-we-need-a-vaccine-for-the-current-one-but-didnt-for-the-other-137583