Nowy projekt efektywnej i zdrowej szczepionki przeciw Salmonelli

Autor grafiki: Jason Drees

Bakteria Salmonelli ma ogromne zdolności infekcyjne. Według szacunków amerykańskiego Centrum Kontroli Chorób (Center for Disease Control - CDC) w ubiegłym roku różne gatunki tego patogenu spowodowały powstawanie ognisk chorób w wielu stanach USA.

Poprzez manipulacje genetyczne niebezpieczne bakterie Salmonelli mogą jednak stać się ludzkim sprzymierzeńcem. W opisanym w Journal of Bacteriology badaniu, jego autorka - Katie Brenneman - przedstawia dokonania swego zespołu odnoszące się do poprawienia efektywności szczepionki Salmonelli (RASV), a konkretniej modyfikacji do nieprzyjaznego środowiska żołądkowego. Według Brenneman zaskakująca jest trudność w przyjmowaniu przez pacjentów szczepionki w sposób doustny. Wiele szczepionek posiada mutacje, które sprawiają, że są one podatne na działanie niskiego pH i są niszczone, zanim dostaną się do jelita.

Celem zespołu badawczego było przede wszystkim zwielokrotnienie w komórkach Salmonelli ekspresji genów, zwiększających ich odporność na środowisko kwasowe. Szczepionki przeciwko infekcji Salmonelli oferują ogromne możliwości wobec rosnących potrzeb w zakresie skutecznej ochrony przed istniejącymi zagrożeniami. Takie szczepionki są atrakcyjne z kilku powodów. Mogą one być wytwarzane zazwyczaj znacznie taniej niż konwencjonalne szczepionki, mogą być one dostarczane doustnie, a nie poprzez wstrzyknięcie i mogą nadawać długoterminową odporność bez konieczności przyjmowania kolejnej dawki przypominającej. Ponadto Salmonella silnie stymuluje zarówno komórkową, jak i humoralną odporność, tworząc solidną, ogólnoustrojową reakcję. Podstawą działania szczepionki jest zachowanie właściwości immunogennych. Szczepionka wprowadza do organizmu antygeny, które pobudzają reakcje odpornościowe.

Problemem, na który napotykają naukowcy podczas tworzenia szczepionki Salmonelli, jest jej wrażliwość na kwasowe środowisko w żołądku. Naturalnie występująca bakteria Salmonelli rozwinęła strategie umożliwiające tolerancję i odporność na działanie kwasów. Szczepy bakterii otrzymane w laboratorium wykazują natomiast osłabione zdolności reakcji na kwaśne środowisko. Jednym ze sposobów rozwiązania problemu tworzenia szczepionek Salmonelli jest ochrona szczepu od niskich wartościach pH poprzez odkrycie jej kapsułką. Alternatywnie szczepionki są podawane w połączeniu z lekami zobojętniającymi środowisko kwasowe. Jednak oba sposoby prowadzą jednocześnie do obniżenia zdolności szczepionek do przeciwdziałania infekcjom. W opisywanym badaniu, naukowcy próbowali przywrócić tolerancję kwasu w zmodyfikowanej Salmonelli na poziomie pH od 3 do 2,5. Aby to osiągnąć, stworzono hybrydową wersję systemu dekarboksylazy argininy. System ten nie tylko jest zdolny do indukowania odporności na kwas w komórkach Salmonelli, ale może być ściśle kontrolowany za pomocą specjalnego promotora, wywołanego przez obecność ramnozy.

Eksperymenty potwierdziły, że regulowany system ramnozy może rzeczywiście uratować szczepy Salmonelli przed działaniem niskiej wartości pH. Kolejne badania i eksperymenty prowadzone są w celu potwierdzenia skuteczności opracowanej metody.

(pj)