Nowatorską metodę szczepienia przeciwko salmonellozie przy użyciu małych pęcherzyków zewnątrzkomórkowych opracowali i przetestowali w badaniach przedklinicznych naukowcy z Uniwersytetu Florydy. Kierowniczką grupy badawczej jest pochodząca z Polski prof. Mariola Edelmann
.
Obecnie nie istnieje żadna zatwierdzona przez amerykańską FDA szczepionka dla ludzi przeciwko bakteriom salmonelli nietyfusowej, czyli takiej, która nie powoduje duru brzusznego, tylko innego typu nieżyty żołądkowo-jelitowe. Każdego roku salmonelloza zabija setki tysięcy ludzi i zaraża około 93,8 mln osób na całym świecie.
Zespół prof. Edelmann przyjął zupełnie nowe podejście, wykorzystujące małe pęcherzyki zewnątrzkomórkowe (EVs), co poskutkowało opracowaniem obiecującej szczepionki. W swoim najnowszym badaniu, naukowcy wykazali, że preparat zwiększył odporność zaszczepionych myszy na bakterie z rodzaju Salmonella i umożliwił im przeżycie śmiertelnej infekcji.
- W naturze myszy chorują na salmonellozę dużo ciężej niż ludzie, więc fakt, że nasze leczenie pozwoliło im przeżyć, jest obiecujący – mówi prof. Edelmann.
Jak wyjaśnia, pęcherzyki zewnątrzkomórkowe to małe, kuliste struktury wytwarzane przez komórki w celu komunikowania się z komórkami sąsiednimi. I tak np. zainfekowane komórki odpornościowe wytwarzają pęcherzyki, które dzięki zawartym w nich substancjom ostrzegają "sąsiadów" o zagrożeniu.
W nowym badaniu naukowcy chcieli sprawdzić, czy podawanie myszom EVs wytwarzanych przez komórki, które niedawno walczyły z salmonellą, uodporni zwierzęta na przyszłą infekcję bakteriami z tego rodzaju.
Gryzonie podzielono na trzy grupy: pierwsza otrzymała wspomniane wyżej pęcherzyki doustnie, druga donosowo, trzeciej podano sól fizjologiczną. Po czterech tygodniach wszystkie zwierzęta zarażono Salmonellą.
Okazało się, że tylko te myszy, które otrzymały EVs donosowo, wytworzyły tzw. pamięć immunologiczną i przeżyły infekcję.
Następnie porównano zwierzęta, które otrzymały nową szczepionkę, z osobnikami, które zostały zakażone osłabionym szczepem Salmonellii. Taki osłabiony szczep jest często stosowaną metodą określania skuteczności potencjalnej szczepionki przeciwko salmonellozie. Naukowcy odkryli, że w obu przypadkach myszy przeżyły przyszłą infekcję.
- Osłabiony szczep nie może być niestety szczepionką dla ludzi, ponieważ nadal jest to żywy patogen, który może wywołać chorobę. Jednak w przypadku EVs zaobserwowaliśmy dokładnie taki sam efekt ochronny, natomiast już bez ryzyka zachorowania - wyjaśnia współautorka publikacji, doktorantka prof. Edelmann - Lisa Emerson.
Na razie naukowcy nie wiedzą, jak długo po uodpornieniu za pomocą EVs układ odpornościowy utrzymuje zdolność do rozpoznawania i zwalczać bakterii w przyszłości, czyli ile trwa pamięć immunologiczna nabyta w wyniku zaszczepienia. Dotychczasowe eksperymenty obejmowały okres 4 tygodni.
Kolejnym etapem badania zespołu prof. Edelmann będzie próba zrozumienia, dlaczego podawanie pęcherzyków donosowo, a nie doustnie, pomaga myszom zbudować odporność. Naukowcy sprawdzą również, czy da się zwiększyć skalę produkcji EVs, co jest niezbędnym krokiem w masowej produkcji szczepionki.
- Produkcja szczepionki na masową skalę może przynieść korzyści wykraczające poza zapobieganie salmonellozie - mówi prof. Edelmann. - EVs można bowiem wykorzystać do dostarczania szczepionek chroniących przed innymi chorobami zakaźnymi - dodaje.
- Szczególnie nowatorskie w naszym podejściu jest to, że używamy narzędzia, które komórki już znają i wykorzystują, aby komunikować się między sobą i zwiększać swoją odporność na choroby – podsumowuje badaczka z Florydy.
Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl, fot. NIAID. Na zdjęciu na czerwono Salmonella Typhimurium atakujące hodowlę ludzkich komórek
