Όταν τα παιδιά λαμβάνουν το δεύτερο εμβόλιο ιλαράς-παρωτίτιδας-ερυθράς, περίπου όταν ξεκινούν τον παιδικό σταθμό, αποκτούν προστασία και από τους τρεις ιούς για όλη ή το μεγαλύτερο μέρος της ζωής τους. Ωστόσο, η αποτελεσματικότητα του εμβολίου κατά της γρίπης που χορηγείται κάθε Οκτώβριο αρχίζει να μειώνεται μέχρι την επόμενη άνοιξη.
Οι επιστήμονες έχουν εδώ και καιρό προβληματιστεί γιατί ορισμένα εμβόλια μπορούν να πείσουν τον οργανισμό να παράγει αντισώματα για δεκαετίες, ενώ άλλα διαρκούν μόλις λίγους μήνες. Τώρα, μια μελέτη με επικεφαλής ερευνητές της Ιατρικής του Stanford έδειξε ότι η διακύμανση της διάρκειας του εμβολίου μπορεί, εν μέρει, να αποδοθεί σε έναν τύπο κυττάρων του αίματος που ονομάζονται μεγακαρυοκύτταρα, τα οποία συνήθως εμπλέκονται στην πήξη του αίματος.
«Το ερώτημα γιατί ορισμένα εμβόλια προκαλούν ανθεκτική ανοσία, ενώ άλλα όχι, ήταν ένα από τα μεγάλα μυστήρια της επιστήμης των εμβολίων», δήλωσε ο Bali Pulendran, PhD, καθηγητής μικροβιολογίας και ανοσολογίας. «Η μελέτη μας ορίζει μια μοριακή υπογραφή στο αίμα, που προκαλείται μέσα σε λίγες ημέρες από τον εμβολιασμό, η οποία προβλέπει τη διάρκεια των αποκρίσεων του εμβολίου και παρέχει πληροφορίες για τους θεμελιώδεις μηχανισμούς που διέπουν τη διάρκεια του εμβολίου».
Σε μια μελέτη του 2022, ο Pulendran και οι συνεργάτες του όρισαν μια «καθολική υπογραφή» που θα μπορούσε να προβλέψει μια πρώιμη αντισωματική απάντηση σε πολλά εμβόλια. Ωστόσο, αυτή και άλλες μελέτες δεν καθόρισαν μια υπογραφή που θα μπορούσε να προβλέψει πόσο θα διαρκούσαν οι αντισωματικές αποκρίσεις.
Η ομάδα του Pulendran μελέτησε αρχικά ένα πειραματικό εμβόλιο κατά της γρίπης των πτηνών H5N1 που χορηγήθηκε με ένα επικουρικό – ένα χημικό μείγμα που ενισχύει την ανοσολογική απόκριση σε ένα αντιγόνο αλλά, από μόνο του, δεν προκαλεί ανοσολογική απόκριση.
Οι ερευνητές παρακολούθησαν 50 υγιείς εθελοντές που έλαβαν είτε δύο δόσεις του εμβολίου της γρίπης των πτηνών με το επικουρικό είτε δύο δόσεις χωρίς το επικουρικό. Συνέλεξαν δείγματα αίματος από κάθε εθελοντή σε δώδεκα χρονικές στιγμές κατά τις πρώτες 100 ημέρες μετά τον εμβολιασμό και πραγματοποίησαν λεπτομερείς αναλύσεις των γονιδίων, των πρωτεϊνών και των αντισωμάτων σε κάθε δείγμα. Στη συνέχεια, χρησιμοποίησαν ένα πρόγραμμα μηχανικής μάθησης για να αξιολογήσουν – και να βρουν μοτίβα μέσα – το σύνολο δεδομένων που προέκυψε.
Το πρόγραμμα εντόπισε μια μοριακή υπογραφή στο αίμα τις ημέρες μετά τον εμβολιασμό, η οποία σχετιζόταν με την ισχύ της αντισωματικής απάντησης ενός ατόμου μήνες αργότερα. Η υπογραφή αντικατοπτριζόταν κυρίως σε μικροσκοπικά κομμάτια RNA μέσα στα αιμοπετάλια – μικρά κύτταρα που σχηματίζουν θρόμβους στο αίμα.
Τα αιμοπετάλια προέρχονται από τα μεγακαρυοκύτταρα, κύτταρα που βρίσκονται στο μυελό των οστών. Τα αιμοπετάλια, όταν αποσπώνται από τα μεγακαρυοκύτταρα και εισέρχονται στην κυκλοφορία του αίματος, συχνά παίρνουν μαζί τους μικρά κομμάτια RNA από τα μεγακαρυοκύτταρα. Παρότι οι ερευνητές δεν μπορούν εύκολα να παρακολουθήσουν τη δραστηριότητα των μεγακαρυοκυττάρων, τα αιμοπετάλια που μεταφέρουν RNA λειτουργούν ως υποκατάστατα.
«Αυτό που μάθαμε ήταν ότι τα αιμοπετάλια είναι ο δείκτης για το τι συμβαίνει με τα μεγακαρυοκύτταρα στο μυελό των οστών», δήλωσε ο Pulendran.
Για να επιβεβαιωθεί αν τα μεγακαρυοκύτταρα επηρεάζουν τη διάρκεια του εμβολίου, η ερευνητική ομάδα του Puledran έδωσε ταυτόχρονα σε ποντίκια το εμβόλιο της γρίπης των πτηνών και θρομβοποιητίνη, ένα φάρμακο που αυξάνει τον αριθμό των ενεργοποιημένων μεγακαρυοκυττάρων στο μυελό των οστών. Πράγματι, η θρομβοποιητίνη οδήγησε σε εξαπλάσια αύξηση των επιπέδων αντισωμάτων κατά της γρίπης των πτηνών δύο μήνες αργότερα.
Περαιτέρω πειράματα έδειξαν ότι τα ενεργοποιημένα μεγακαρυοκύτταρα παράγουν βασικά μόρια που αυξάνουν την επιβίωση των κυττάρων του μυελού των οστών που είναι υπεύθυνα για την παραγωγή αντισωμάτων, ή αλλιώς των πλασματοκυττάρων. Όταν τα μόρια αυτά μπλοκαρίστηκαν, τα πλασματοκύτταρα επιβίωναν λιγότερο παρουσία μεγακαρυοκυττάρων.
«Η υπόθεσή μας είναι ότι τα μεγακαρυοκύτταρα παρέχουν αυτό το καλλιεργητικό, προ-επιβιωτικό περιβάλλον στο μυελό των οστών για τα πλασματοκύτταρα», δήλωσε ο Pulendran.
Οι επιστήμονες εξέτασαν αν η τάση αυτή ισχύει και για άλλους τύπους εμβολίων. Εξέτασαν δεδομένα που είχαν συλλεχθεί προηγουμένως σχετικά με τις αντιδράσεις 244 ατόμων σε επτά διαφορετικά εμβόλια, συμπεριλαμβανομένων εμβολίων κατά της εποχικής γρίπης, του κίτρινου πυρετού, της ελονοσίας και του COVID-19. Τα ίδια μόρια RNA των αιμοπεταλίων – σημάδια ενεργοποίησης των μεγακαρυοκυττάρων – συνδέθηκαν με μεγαλύτερης διάρκειας παραγωγή αντισωμάτων για τα διάφορα εμβόλια. Η μοριακή υπογραφή θα μπορούσε να προβλέψει ποια εμβόλια διαρκούσαν περισσότερο, καθώς και ποιοι λήπτες εμβολίων θα είχαν μεγαλύτερης διάρκειας απόκριση.
Ο Pulendran και οι συνεργάτες του σχεδιάζουν να διεξάγουν μελέτες που θα διερευνούν γιατί ορισμένα εμβόλια μπορεί να προκαλούν υψηλότερα επίπεδα ενεργοποίησης των μεγακαρυοκυττάρων. Τα ευρήματα αυτά θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους ερευνητές να αναπτύξουν εμβόλια που ενεργοποιούν αποτελεσματικότερα τα μεγακαρυοκύτταρα και οδηγούν σε πιο ανθεκτικές αντιδράσεις αντισωμάτων.
Παράλληλα, οι επιστήμονες θέλουν να αναπτύξουν δοκιμές για να προσδιορίσουν, χρησιμοποιώντας τη μοριακή υπογραφή που ανακάλυψαν πρόσφατα, πόσο καιρό είναι πιθανό να διαρκέσει ένα εμβόλιο. Αυτό θα μπορούσε να βοηθήσει στην επιτάχυνση των κλινικών δοκιμών εμβολίων – στις οποίες οι ερευνητές πρέπει συχνά να παρακολουθούν τους ανθρώπους για μήνες ή χρόνια για να προσδιορίσουν τη διάρκεια – αλλά και να αποδώσει εξατομικευμένα σχέδια εμβολίων.
«Θα μπορούσαμε να αναπτύξουμε μια απλή δοκιμασία PCR – ένα τσιπ εμβολίου – που θα μετρά τα επίπεδα γονιδιακής έκφρασης στο αίμα λίγες μόνο ημέρες μετά τον εμβολιασμό κάποιου», εξήγησε ο Pulendran. «Αυτό θα μπορούσε να μας βοηθήσει να εντοπίσουμε ποιος μπορεί να χρειαστεί επαναληπτικό εμβόλιο και πότε». Πρόσθεσε ότι το χρονικό διάστημα που διαρκεί η απόκριση του εμβολίου επηρεάζεται πιθανώς από διάφορους πολύπλοκους παράγοντες και υποψιάζεται ότι τα μεγακαρυοκύτταρα είναι μόνο ένα κομμάτι της ευρύτερης ιστορίας.
[via]
