Cjepivo protiv Zike pokazuje obećavajuće rezultate u ispitivanjima

Npj Vaccines objavio je rezultate predsveučilišnih ispitivanja kandidata za cjepivo protiv virusa Zika (ZIKV) sastavljenog na platformi čestica sličnih virusu (VLP). Znanstvenici su „posađivali“ domenu III proteina ovojnice Zika (EDIII) na površinu nanočestice iz kapside bakteriofaga Qβ - regije koja proizvodi visoko specifična neutralizirajuća antitijela i manje je uključena u unakrsne reakcije s drugim flavivirusima (a time i manji rizik od ADE, pojačanja antitijela). Ovaj dizajn pokazao se samoadjuvantnim: nisu bili potrebni dodatni pojačivači imunološkog odgovora. U dvije doze (s boosterom nakon 21 dan), cjepivo je izazvalo snažan Th1 odgovor i neutralizirajuća antitijela kod miševa, a kod životinja osjetljivih na Ziku (model s defektnim interferonskim odgovorom), spriječilo je oštećenje mozga i testisa nakon infekcije.

Pozadina studije

Zika virus je flavivirus koji se prvenstveno prenosi komarcima vrste Aedes, ali i vertikalno (s majke na fetus), spolno i putem krvi. Većina odraslih osoba ima blagu infekciju, ali kada se zaraze tijekom trudnoće, virus može zaraziti posteljicu i moždano tkivo fetusa u razvoju, uzrokujući kongenitalni Zika sindrom (uključujući mikrocefaliju i lezije oka). Virus je također otkriven u spermi, što podržava spolni prijenos i čini prevenciju ključnom za reproduktivno zdravlje.

Unatoč intenzivnom razvoju protumjera nakon epidemije 2015.-2016., još uvijek ne postoje licencirana cjepiva protiv Zike. Postoji nekoliko prepreka: smanjenje incidencije otežalo je provođenje velikih studija faze III, financiranje i interes industrije su oslabili, a biologija srodnih flavivirusa dodaje rizik od pojačanja posredovanog antitijelima (ADE) - gdje unakrsno reaktivna, slabo neutralizirajuća antitijela (poput onih koja se vide nakon denge) mogu pojačati infekciju. Stoga kandidati za cjepiva cijene dizajne koji ciljaju specifične neutralizirajuće epitope i minimiziraju unakrsne reakcije.

Jedna od tih „uskih“ meta smatra se domenom III proteina ovojnice (EDIII): kod ljudi nakon Zike, značajan udio jakih neutralizirajućih antitijela usmjeren je upravo ovdje, a sam EDIII sadrži motiv vezanja receptora i manje se „preklapa“ s dengue groznicom u usporedbi s drugim regijama E proteina. Stoga se EDIII aktivno koristi u dizajnu proteinskih, nanočestičnih i vektorskih cjepiva, u nadi da će dobiti visoko specifičan neutralizirajući odgovor s nižim rizikom od ADE.

Kako bi se "pojačala" imunogenost takvih točkastih ciljeva bez nepotrebnih dodataka, često se koriste čestice slične virusima (VLP). One oponašaju veličinu i geometriju virusa, više puta i redovito ponavljaju epitope, dobro se dreniraju u limfne čvorove i učinkovito aktiviraju B stanice. Platforme temeljene na bakteriofagima (na primjer, Qβ) omogućuju kemijsko vezanje domena poput EDIII na površinu "praznih" kapsida - rezultat je kompaktni, sigurni "jež" bez genetskog materijala, koji često djeluje kao "samoadjuvant". Ovaj pristup već ima dugu povijest u predkliničkim studijama i niz registriranih VLP cjepiva protiv drugih infekcija.

Zašto je ovo važno?

Zika i dalje predstavlja prijetnju prvenstveno trudnicama: virus inficira posteljicu i fetalne neuralne prekursorske stanice, povećavajući rizik od kongenitalnog Zika sindroma s mikrocefalijom i teškim razvojnim teškoćama; u sjemenoj tekućini virus može perzistirati mjesecima, podržavajući spolni prijenos. Unatoč godinama rada, još uvijek nema licenciranih cjepiva; osim toga, svako rješenje mora biti što sigurnije s obzirom na poznati problem ADE kod srodnih flavivirusa (npr. denga). Novi kandidat rješava oba izazova: cilja na EDIII (cilj specifičniji za tip) i ne zahtijeva vanjske adjuvanse, što pojednostavljuje formulaciju i potencijalno smanjuje rizike.

Kako cjepivo djeluje (i zašto je fokus na EDIII i VLP-ovima)

Konstrukt je nanočestica u obliku „ježa“: EDIII mete su kemijski „ušivene“ na ikosaedarski Qβ okvir (≈27 nm), a rezultirajuća sfera raste do ≈47 nm - taman za „ukus“ imunološkog sustava. VLP-ovi više puta i redovito ponavljaju epitope, izravno aktiviraju B stanice i lako ih „hvataju“ stanice koje prezentiraju antigen, što ukupno ubrzava proizvodnju IgG i kvalitetu sekundarnog odgovora. Sam EDIII je dobiven u E. coli i umrežen s VLP-ovima pomoću standardnih povezivača (SMPH/SATA) - bez virusne RNA i bez živih virusa. Ovaj dizajn je i imunogen i siguran.

Što su eksperimenti pokazali: imunogenost i zaštita - korak po korak

U nizu od šest neovisnih eksperimenata, autori su testirali i imunološki odgovor (soj C57BL/6 divljeg tipa) i stvarnu zaštitu tijekom infekcije (osjetljivi model G129 s nedostatkom receptora interferona tipa I). Režim je bio primarna doza + doza nakon 21 dan; doze od 20 ili 50 μg EDIII-QβVLP-ova.

• Humoralni odgovor. Nakon dva cijepljenja, titri neutralizirajućih antitijela suzbili su citopatogeni učinak ZIKV-a kod većine miševa pri razrjeđenju ≈1:80; sam protein EDIII bez "slijetanja" na VLP-ove nije proizveo takva antitijela. Omjer IgG2b/IgG1 pomaknuo se prema Th1, što je karakteristično za antivirusni profil.
• Stanični odgovor. U slezeni cijepljenih životinja povećala se sekrecija IFN-γ i TNF-α, povećao se udio efektorskih T stanica (CD38^high, CD62L^low), a populacija CD4+ TNF-α+ / IL-2+ povećala se u odsutnosti „alergenog“ IL-4.
• Zaštita organa tijekom infekcije. Dva tjedna nakon docjepljivanja, miševi G129 zaraženi su s 10^5 PFU brazilskog soja ZIKV. Kontrolna skupina pokazala je gubitak težine, visoke virusne titre u jetri, bubrezima, jajnicima i posebno u mozgu; histologija je pokazala nekrozu i mikrohemoragije u korteksu i srednjem mozgu. Cijepljene životinje održale su svoju težinu, razine virusa u organima bile su jedva detektirane, a mozak je izgledao kao kod zdravih životinja. Kod mužjaka je cjepivo spriječilo atrofiju testisa, očuvajući veličinu, težinu i normalnu arhitekturu sjemenskih tubula.

Po čemu se ovaj pristup razlikuje od prethodnih?

• Usko ciljanje, a ne "cijela ovojnica", EDIII je odabrano kako bi se uhvatila neutralizirajuća i tipski specifična antitijela te smanjila uključenost "cross-over" epitopa koji bi teoretski mogli doprinijeti ADE-u.
• Samoadjuvantirana platforma. Sami Qβ-VLP-ovi djeluju "kao adjuvant", eliminirajući potrebu za dodatnim aditivima - plus jednostavna biotehnološka proizvodnja (EDIII iz E. coli, kemijska konjugacija).
• Zaštita organa kao krajnja točka. Autori nisu promatrali samo titre, već i funkcionalne ishode - histologiju mozga i testisa, što je važno posebno za patogenezu Zike.

Gdje je oprez?

Ovo je predklinička studija na miševima. Model G129 je preosjetljiv na virus i nije identičan ljudima; doze i intervali cijepljenja su eksperimentalni. Titar neutralizacije ( CPE-VNT ~1:80 ) je dobra smjernica za miševe, ali se ne može izravno prenijeti za predviđanje zaštite kod ljudi. Iako je izbor EDIII namijenjen smanjenju rizika od ADE, samo će višerazinsko predkliničko testiranje (uključujući ne-humane primate) i kliničke faze u konačnici odlučiti o tom pitanju.

Što je sljedeća logična stvar koju autori i regulatori trebaju učiniti?

• Proširiti predkliničke testove: testirati sigurnost/učinkovitost na modelima trudnoće i primatima; poboljšati doziranje i raspored primjene; testirati širinu sojeva i trajanje zaštite.
• Usporedite platforme: goli EDIII, EDIII-VLP-ovi, mRNA-EDIII, vektorska rješenja direktnog povezivanja za neutralizaciju, odgovor T-stanica i patologiju organa.
• Praćenje nadzora: u kontekstu sporadičnih epidemija (Indija, Brazil), prioritet je pripravnost faze I kod odraslih, nakon čega slijedi pažljivo proširenje na ranjive skupine.

Kratki vodič: Što su VLP cjepiva i zašto su voljena?

• Nema genoma - nema rizika od replikacije. VLP-ovi oponašaju oblik virusa, ali su iznutra prazni.
• Višestruki "izlog" epitopa. Ponavljanje signala pojačava pokretanje B-stanica.
• Veličina je "prikladna" za limfni sustav. Čestice od ≈20-100 nm učinkovito ulaze u limfne čvorove i susreću se s T-folikularnim stanicama.
• Fleksibilna kemija. Različiti antigeni mogu se objesiti na isti "okvir" - praktično za razvoj platforme.

Kontekst: Zašto utrka za cjepivom protiv Zike nije završena

Čak i izvan velikih epidemija, Zika nije nestala: broj ljudi u rizičnim zonama mjeri se u milijardama, nositelji Aedesa šire svoj raspon, prijenos je moguć ne samo putem komaraca, već i vertikalno/spolno/putem krvi. Infekcija tijekom trudnoće može rezultirati teškim razvojnim manama - od mikrocefalije do kognitivnog oštećenja - što cjepivo čini problemom reproduktivnog zdravlja.

Izvor istraživanja: Côrtes N. i dr. Cjepivo na bazi VLP-ova štiti od infekcije virusom Zika i sprječava oštećenje mozga i testisa. npj Vaccines, 27. svibnja 2025. (svezak 10, članak 107). DOI: https://doi.org/10.1038/s41541-025-01163-4