A peptid alapú vakcinák sokféle fertőzés ellen védhetnek
A peptidek a fehérjékhez hasonlóan aminosavakból felépülő, láncszerű molekulák. Míg azonban a fehérjék igen hosszúak, akár több ezer aminosav építheti fel őket, addig a legtöbb biológiailag aktív peptid csak néhány tucat aminosavból áll. Az elmúlt évtizedekben a peptidszintézis technológiája hihetetlen mértékben fejlődött: a kutatók tetszés szerinti összetételű peptideket állíthatnak elő a laborban, akár automatizáltan.
„Ezzel a technológiával sokféle peptidet tudunk szintetizálni, amelyek a legkülönfélébb biológiai funkciókat láthatják el – mondja Horváti Kata az mta.hu-nak adott interjúban. – Így akár epitóp peptideket is előállíthatunk.” Az epitópok a kórokozók fehérjéinek azon részei, amelyek az immunválasz kiváltásáért felelősek. Ha bejuttatjuk őket a szervezetbe, akkor a segítségükkel az immunrendszer ellenanyagokat hozhat létre, amelyek aztán felkészülten várhatják az igazi kórokozókat.
A peptideket kis méretük miatt egyetlen oltóanyagban kombinálhatjuk is,
így egyszerre a kórokozó többféle epitópját is bemutathatjuk az immunrendszernek, és ezáltal szélesebb spektrumú immunválasz alakulhat ki a kórokozóval szemben. Óriási előnyük ezeknek a vakcináknak – az mRNS-alapú oltóanyaghoz hasonlóan – az is, hogy tisztán szintetikus eljárásokkal állítják elő, a gyártásban nem jelenik meg sehol biológiai anyag – teszi hozzá a 2021-ben Lendület pályázatot nyert kutató.
A technológiát már számos helyen kutatják a világban, és már néhány 1., 2. és 3. fázisú klinikai vizsgálat is elkezdődött némelyikkel.Lehetséges felhasználási területét korántsem csupán a vírusok (például a koronavírus) által terjesztett betegségek jelentik, hanem a bakteriális fertőzések, illetve a daganatos megbetegedések is. A kutatócsoport is elsősorban bakteriális megbetegedések ellen keres vakcinákat, méghozzá olyan kórokozók ellen, amelyek a hagyományos terápiákkal szemben erősen rezisztensek, vagyis hagyományos antibiotikumokkal már nehezen kezelhetők. Egyik fő célpontjuk a tuberkulózis baktériuma, illetve más, úgynevezett ESKAPE baktériumok. A baktériumok létformája ugyanis olyannyira megváltozott az evolúció során, hogy az ellenük kialakuló korábbi immunválasz már nem pusztítja el őket. Emiatt az egyetlen fenotípus ellen kifejlesztett vakcinák sem tudják a különböző életformákban létező baktériumok összességét semlegesíteni.
A kutatócsoport a különböző létformákra jellemző bakteriális fehérjék epitópjait megjelenítő peptidek kombinálásával próbál hatásos ellenszert előállítani. Nehézséget jelent, hogy az epitóp peptidek önmagukban nem elég stabilak, és az immunogenitásuk (tehát az immunválaszt kiváltó képességük) is gyenge. „Ezért e peptideket olyan formába kell hozni, hogy utána vakcinaként alkalmazhatók legyenek – mondja Horváti Kata. – Ehhez különböző kémiai eljárásokkal módosítani, formulázni kell őket. Ha például nanokapszulába csomagoljuk őket, vagy emulziót képezünk belőlük, akkor
meg tudjuk védeni a molekulákat a gyors lebomlástól, és fokozni tudjuk a hatásukat.
Minden peptidkészítményre másfajta formulációt kell kifejleszteni.”
A jelenlegi fázisban az a cél, hogy létrehozzák mindazokat az eljárásokat, amelyek a jövőben majd a konkrét peptidvakcinák előállítását segítik. „E kutatómunka alapkutatás lesz, tehát nem célunk egy konkrét, bevethető oltóanyag megalkotása. A célunk egy olyan technika kifejlesztése, amely később a legkülönfélébb fertőző betegségekkel szembeni vakcinák létrehozásához használható – mondja Horváti Kata. – Ehhez a kolloid- és a peptidkémia együttműködésére lesz szükség, mert csak így valósítható meg az elsődleges cél: a peptidek megfelelő formulációjának kidolgozása. Vagyis vakcinaplatformot fejlesztünk.”