Koronavírus - II. Vakcina

Az itt leírtakban nincsenek saját vizsgálatok vagy kísérletek, csak következtetések, amelyek mások kutatásaiból vagy megállapításaiból származó tényekre alapoznak. Következtetéseim véleménynek számítanak, mivel lehet, hogy lesznek tévedéseim is. Remélem, hogy nem sok. 

 

Oltás

 

Az oltás általános elve: megtanítani az immunrendszernek, hogy bizonyos antigéneket azonnal el kell pusztítani. Az immunsejtek védekeznek a vélt kórokozó ellen. Egy részük aktiválódik, osztódnak, és nagy mennyiségben termelnek specifikus antitesteket, majd visszavonulnak és várnak egy újabb támadásra. Már sokkal gyorsabban fognak reagálni, mert megtanulták mi a feladatuk. Oltás nélkül is ez történik, de akkor egy súlyos betegség árán tanulják meg immunsejtjeink, hogy mi a veszélyes. A vakcina jelenleg az egyetlen biztos út, amivel egy vírusfertőzés terjedését csökkenteni tudjuk. A modern tudomány óriási teljesítménye, hogy kevesebb mint egy év alatt sikerült kifejleszteni több, különböző oltóanyagot egy korábban ismeretlen vírus ellen.

Az vírusok elleni oltások tekintetében alapvetően kétféle technológiát különböztethetünk meg. Vannak a klasszikus megoldások, amikor a kórokozó egy darabja, vagy az elölt teste vagy a legyengített változata, vagy valamelyik fehérje alkotóeleme kerül beoltásra némi segédanyaggal együtt, az immunrendszer serkentésének céljából. Ezekben az esetekben, a felhasznált vírus, vagy a felhasznált vírusfehérje gyártását el kell végezni, nagy mennyiségben. Ez a folyamat rengeteg időt és energiát vesz igénybe.

És most már vannak következő generációs (next generation) megoldások, amelyek az immunrendszer stimulálásához szükséges vírusfehérje elkészítését a szervezetre bízzák, mivel csupán a fehérje előállításához szükséges gén (a tervrajz) kerül bejuttatásra a szervezetbe. A korábbi védőoltásoktól merőben eltérő technológiával gyártott RNS alapú vakcina, a fertőző vírus kicsi, ártalmatlan fragmentumát, a vírus egyik proteinjét kódolja az immunsejtek számára, egy RNS molekulában. Ez alapján saját sejtjeink fogják legyártani az adott vírusfehérjét, az immunsejtjeink pedig létrehozzák az ellenanyagot az idegen fehérje semlegesítésére, vagyis tulajdonképpen megtanulják magának a vírusnak a felismerését és megtámadását. Ezáltal lehetővé válik a gyors és specifikus immunválasz a konkrét vírussal való fertőzés esetén, megakadályozva annak szaporodását és terjedését az emberi szervezetben.

Az RNS molekula bejuttatása kétféleképpen történhet: a vírusfehérje génjének közvetlen RNS szál formában történő bevitelével, vagy más, ártalmatlan vírusokat használva az RNS beviteléhez.

Az első esetben az RNS makromolekulát a sejtmembránhoz hasonló lipid nanorészecske burokba csomagolják, ezt a sejtek felveszik, majd a sejt riboszómáján megtörténik a vírus adott fehérjéjének az átírása.

    A második esetben az elv ugyanaz, mint az előző, tisztán RNS alapú vakcináknál, ám itt nem lipid-nanorészecskét használnak az RNS bevitelére, hanem egy működőképes de ártalmatlan vírust (tehát még egyszer: nem annak a vírusnak egy elölt/legyengített változatát, ami ellen oltunk, hanem egy másik élő, de ártalmatlan vírust). Ezt nevezzük vírus-vektor technológiának. Általában különféle adenovírusokat alkalmaznak, melyekbe bejuttatják a fertőző vírus egy jellemző fehérjéjét átíró gént.

Nos, a kétféle technológiának vannak előnyei és hátrányai. A klasszikus megoldások esetében előnyt jelent, hogy a legtöbb eddig használt oltás ilyen, tehát van tapasztalat, meg hogy könnyebben szállíthatóak és eltarthatóak (-20 … 8 C^o), de hátránya, hogy adjuvánsra (immunitást növelő, meg a bejutást fokozó hordozó anyagra) van szükség, meg aztán vigyázni kell nagyon a vírusszaporítással és kezeléssel, nehogy kiszabaduljon a felügyelet alól.  A legtöbb mellékhatást ezekben az oltásokban a hordozó anyag okozza, nem maga a vírus vagy a vírusfehérje.

Az új generációs vakcinák egyértelmű előnye, hogy ebben az esetben elég a vírus genetikai kódját ismerni. Nincs szükség a hagyományos adjuvánsok alkalmazására, ez jelentősen csökkentheti az ismert mellékhatásokat. Rendkívül hatékony és markáns immunválaszt váltanak ki (90-98%-ot, szemben a hagyományos vakcinák 60-70%-ával). Bár az RNS maga különböző szekvenciákat kódol, molekuláris szempontból a gyártási folyamata ugyanaz, így a vakcina engedélyeztetése nagyon gyorsan megtörténhet, mivel a gyógyszerfelügyeleti hatóságoknak csak egyfajta gyártási módszert kell felülvizsgálniuk. Hátránya, hogy nagyon új technológia, ezért még sok tudományos kérdés megválaszolásra vár. Tárolni sem könnyű, mivel az RNS molekula érzékenyebb, könnyen elbomlik, ezért jóval alacsonyabb hőmérsékleten kell kezelni (-70 C^o).

 Tekintsük át röviden a piacon megjelent koronavírus elleni oltásokat.

1. A Pfizer/BioNTech vakcina (Comirnaty) egy következő-generációs RNS-alapú oltás. Gyakorlati szempontból egy lipid nanorészecskébe csomagolt, a stabilitás miatt módosított hírvivő modRNS molekulát tartalmaz. Ez, a lipid nanorészecskében utazva bejut a citoplazmába, a sejtjeink sejtmagon kívüli részébe. A molekuláról a sejt fehérjekészítést végző apparátusa, a riboszómák, erről az RNS molekuláról is fehérjét írnak át. Teszik mindezt a normál sejtműködés megmaradása mellett.  Az új fehérje ebben az esetben a vírus tüskefehérjének az a változata, amely immunitási szempontból a legjobb hatást váltja ki. Ez a sejtjeink által letermelt fehérje kijut a sejtfelszínre és elérhetővé válik immunrendszerünk számára, amely mind antitestekkel (humorális immunválasz), mind pedig az immunsejtjeink felkészítésével (sejtes immunválasz) válaszol erre, így alakítva ki a védelmet ^[1]. Az RNS molekula, miután elvégezte feladatát, ugyanúgy, mint a saját sejtjeink működésekor keletkező hírvivő RNS-ek, ezek is elbomlanak. A közhiedelemmel ellentétben itt biológiailag és technológiailag sem lehetséges génbeültetés, a bevitt molekula be sem jut a sejtmagba.

2. A Moderna vakcina (mRNA-1273), technológiáját és működését tekintve a Pfizer vakcinához hasonlít. Egy RNS vakcina, amely lipid nanorészecskékkel történő bevitelt követően a vírus tüskefehérjéjét készítteti el a sejtjeinkkel, így alakítva ki az immunitást. A csomagolásként szolgáló lipid nanotechnológia itt valamivel kedvezőbb a tárolás szempontjából, így az 6 hónapig, -20 C fokon történhet.

3. Az AstraZeneca vakcina (AZD 1222) szintén a modern vakcinatechnológiák egyik képviselője. Ezúttal azonban nem egy RNS-alapú vakcináról, hanem egy úgynevezett vektorvakcináról van szó. A vektor szó egy bejuttatásra használt, másik vírust jelent. A technológia lényege, hogy egy módosított (sokszorozódásra nem képes) vírusba ültetve juttatjuk be a vírusfehérjét kódoló gént. Az oltást követően, a vektor vírusok bejutnak a környező sejtekbe, ahol a koronavírus tüskefehérjéjét a saját sejtjeink legyártják, hasonlóan az RNS vakcináknál tapasztalható séma szerint, azzal az apró különbséggel, hogy itt DNS-ből indul az átírás. A hordozó vírus, amely a vírusok természetéből adódóan rendkívül hatékonyan juttatja a sejtekbe a kifejezni kívánt, tüskefehérjét kódoló gént, ebben az esetben egy csimpánz adenovírus. A vektorvakcinák esetében az immunrendszerünk, a bejuttató vírus ellen is fellép és kialakít védelmet. Logikus, hogy amennyiben olyan adenovírust használnának vektorként, amellyel az emberek többsége évről-évre találkozik, a vakcina is hatástalan lenne, hiszen eleve van az emberek többségének védelme ellene. Így olyan ritka emberi, vagy esetenként állati adenovírust kell használni, amely a tudományos vizsgálatok alapján ritkán találkozott emberekkel, így az emberek döntő többségében nincs ellene immunválasz, amely a vakcina hatásosságát tenné semmissé. Ez nem állati vírusok rossz szándékú emberbe juttatása. A vektorként használt vírus ugyanis replikációra képtelen, így betöltve hordozó szerepét gyakorlatilag elbomlik és felszívódik.

4. A Gamaleja (Szputnyik V), virálisvektor alapú vakcina, csimpánzokat megbetegítő, emberre veszélytelen adenovírus genetikailag módosított változatába csomagolja a tüskefehérjét kódoló mintát. Kétféle adenovírus vektort használ, mindkettő humán típusú, az első adagban az Ad26 nevű, a másodikban az Ad5 nevű vektor van. A két adagot két-három hetes eltéréssel oltják be. Mivel, mint más vektor-technológián alapuló vakcinánál, itt is kialakul némi immunválasz magára a bejuttatást végző vektor vírusra, ennek tompítására kerül felhasználásra két féle adenovírus.

5. Néhány újabban megjelent vakcina: Johnson&Johnson (USA) – virálisvektor alapú, adenovírust tartalmaz; Sinopharm (Kína) – hagyományos technológia, inaktivált koronavírust tartalmaz; Curevac (Német – Bayer) – RNS alapú; Novavax (USA)- fehérje alapú, tüskefehérjét tartalmaz.

Most nézzük meg részletesebben, hogy hogyan működik a, nekem legszimpatikusabb, Pfizer vakcina. Emlékeztetőül; liposzómákba csomagolt olyan RNS szálakat akarunk a sejtjeinkbe juttatni, amelyek csak a vírus S típusú fehérjéjét, a tüskefehérjét kódolják. Ilyen formában nem kell attól sem tartani, hogy vírusfertőzés lesz az oltás következtében, mert a vírus teljes kódja nincs tárolva.

Az első probléma, amit meg kell oldani az, hogy hogyan juttatjuk az RNS szálat a sejtbe. Hiszen az izomba adott oltást nem közvetlenül az izomsejtekbe adjuk, hanem a sejtek közötti térbe. Ezek a zsíros kis nanovezikulák azonban nem nagyon jutnak messzire, burokjuk hamar beleolvad a környező sejtekbe, többnyire az oltás helyén levő izom- és kötőszöveti sejtekbe. Jól is teszik, mert különben az RNS-bontó enzimjeink hamar lebontanák őket.  A beolvadás gyorsan megtörténik, pár perc, maximum 1-2 óra alatt.

A tüskefehérje-termelés viszont már nem megy olyan egyszerűen és idő is kell hozzá. Először is meg kell győzni a riboszómát. Mint ismerjük, a riboszóma a sejtmagból érkező hírvivő mRNS tervrajzok alapján készíti el a saját fehérjéket.  Minden mRNS molekulának van egy kezdeti kódja, ez az un. sapka (cap), ami arról biztosítja riboszómáinkat, hogy a lefordítandó RNS az egy hírvivő mRNS és a sejtmagból érkezett, tehát nyugodtan elkészítheti a portékát. Utána következik egy rövid un. nem kódoló szakasz (UTR), ami nem tartalmaz fehérje tervrajzot, de szükség van rá. Tehát a Pfizer molekulának is tartalmaznia kell ezeket a kezdeti konfigurációkat. Csak utána következik a kód maga, mely ez esetben a vírus tüskefehérjét kódolja. De ha ez a tüskefehérje nem épp a vírus szerkezeti vázához kapcsolódik, akkor csak úgy önmagában összegyűrődik, ami nem lenne előnyös, mert akkor nem kapnánk megfelelő immunválaszt, hiszen ez a fehérje térszerkezetén is alapul. Ezért, még két plusz prolint építettek a kódba, mert a prolin ad egy stabilitást a kész fehérje térszerkezetének, így az tüske alakú marad ^[2]. A kód után megint következik egy kis nem-kódoló régió és végül (de nem utolsó sorban) következik a farok. Ez egy 20-200 nukleotid hosszúságú, majdnem mindig csak adeninből álló poliadenin szál ^[3]. Ez látszólag csak rengeteg AAAA... kombináció, de valójában ez határozza meg a molekula életidejét. Ugyanis az mRNS egy többször használatos molekula, vagyis egy fehérje gyártási kör után újra használható és újabb fehérjét fordít róla a riboszóma, de minden kör után letép egy kicsit a végéből. Ha elfogy a farok, az mRNS lebomlik. Ennek hossza a Pfizer vakcinában optimalizálva lett, hogy a megfelelő mennyiségű tüskefehérje keletkezzen az RNS-ről, majd ezután kiürüljön a szervezetből. A folyamat ideje egy-két nap.

Az említetteken kívül, a Pfizer molekula még kombinál jó néhány turpisságot, ami megnöveli a hatékonyságát ^[4]. Szóval ez egy nagyon precízen és zseniálisan megtervezett valami, életek munkája van benne és az alkalmazott technológia hatalmas lehetőségeket kínál további fejlesztésekre.

Az oltás, az említett két innovatív összetevőn kívül (nanoburok és modRNS), tartalmaz még egy pár klasszikus összetevőt is. Ezek a sóoldatok ^[5], melyek a test-azonos savasságot (pH) biztosítják, valamint egy kis cukor (szukróz), melynek az a szerepe, hogy védje a lipid nanopartikulumokat a fagyasztás közben, megakadályozva összetapadásukat.

Végül nézzük meg, hogy hogyan hat a Pfizer vakcina. A szuri ^[6] után pár órával már bejutottak az RNS molekulák a sejtjeinkbe. Elkezdenek dolgozni a riboszómáink. Estére már vannak tüskefehérjéink is. Mi gyártottuk őket a reggelire megevett kolbászból kinyert aminosavakból. Különösebb aznap nemigen történik, nyugodtan lefekhetünk. 

Másnap reggel már kikerült néhány tüskefehérje a szöveti sejtek felszínére (tudod: az MHC komplexben, lásd I. rész) és valószínű, hogy néhány makrofág is talált valamennyi törmeléket, amit most dolgoznak fel és a következő napokban véres kardként fognak körbe mutogatni a nyirokcsomókban. Estére már vannak bőven tüskefehérjéink. Jellegzetesek a koronavírusra, ezért nagyszerű ötlet ezekre hangolni az immunrendszert. Ez a garancia arra, hogy az oltás nem fog autoimmun választ kiváltani, mert bennünk, emberekben normálisan nem fordul elő ez a fehérje. Viszont, ha eljutunk az antitest termeléshez, amit a szervezetünk a tüskefehérje ellen termel, akkor azok, az esetleg szervezetünkbe bejutó vírusok tüskefehérjéhez kötődve, gátolhatják majd a vírus működését.

Harmadnap reggelre már nem maradt bennünk oltás RNS, elfogytak a farkok és az RNS bontó enzimek is elvégezték a feladatukat.  Mostanra már egy pár immunsejt is előkerült, ezek felismerték az idegen tüskefehérjéket. Megindult az immunbürokrácia. Egy döntés meghozatala többszörös ellenőrzést követően történik meg. Az I. részben (I.-A vírus) leírt folyamatok vezetnek az immunsejtek fokozatos aktiválódásához, de mindig benne van a lehetőség, hogy vagy visszanyugtassák magukat, vagy tovább aktiválódjanak. Minden döntéshez sok elemi lépés vezet, melyekbe be kell vonni többféle immunsejtet. Bonyolult és pontosan ellenőrzött folyamat. De erre szükség van, hogy ne induljanak meg önmagunk szervezetét megtámadó autoimmun folyamatok, de mégis valós időben reagáljon a rendszer a fertőzésekre és a ráksejtképződésekre. Estére érdemi fegyver még mindig nem készült a koronavírus ellen, de a helyi aktiválási folyamat már elkezdődött. Eltart még egy ideig ez az állapot.

Pár nap után egy kevés aktivált T-limfocita már idegeskedik a prezentált tüskefehérjék körül és remélhetőleg már arra is rájöttek, hogy túl kevesen vannak a feladathoz, ezért figyelmeztették a B-limfocitákat és osztódni is elkezdtek. Eltelik még néhány nap, amíg meggyőzik magukat, hogy ők a kiválasztottak, akiknek meg kell oldaniuk a feladatot. A helyzeten pedig az nem változtat semmit, ha véletlenül az oltás egy fertőzést követő tünetmentes lappangási időben történik. Rontani nem tud, mert már amúgy is ott van mindenhol a vírus RNS, de még javítani sem. A vizsgálatok szerint, csak az oltást követő 12. naptól van kimutatható előnye az oltottaknak a kontrollcsoporthoz képest.

Egy hét után már javában zajlik az aktivált immunsejtek sokszorozódása. A specifikus, vagyis a szerzett immunválasz különleges képessége, hogy azok a limfociták, amelyek képesek felismerni egy kórokozót, többszörös visszacsatolás és engedélyeztetés után elkezdenek osztódni. A másolatok (klónok), ugyanarra a felismert képződményre képesek immunválaszt adni. Ez esetben a tüskefehérjéket felismerő immunsejtek aktiválódnak és kezdenek osztódni. Ez nem azt jelenti, hogy csak egy féle sejt aktiválódik és az osztódik. Több különböző immunsejt is felismerheti az idegen fehérjét. Van, aki a tüskefehérje tetejét, van, aki az alját, van, aki valamilyen közbülső darabját ismeri fel. Ezek mind aktiválódhatnak és osztódni kezdhetnek.

Az izgalmas rész a második héten kezdődik. Nagyjából ugyanaz történik, mint a vírusfertőzés esetén (lásd I. rész). De nem árt azért röviden átismételni. A citotoxikus T-limfocitáknak az a feladatuk, hogy folyamatosan ellenőrizzék a sejteket, hogy mit csinálnak. Ha észreveszik az idegen fehérjéket, akkor aktiválódnak és a fertőzöttnek gondolt, idegen fehérjét termelő sejtet elpusztítják. Ez nem megy olyan könnyen, előbb keresniük kell egy másik, segítő T-sejtet. Ha mindketten egyetértenek abban, hogy itt egy fertőzés gyanúja áll fenn, akkor a segítő sejt biztatni kezdi a citotoxikus sejtet, hogy kutassa fel és pusztítsa el a tüskefehérjéket termelő sejteket, illetve emellett kezdjen osztódni is, hogy minél több tüskefehérjére specializálódott citotoxikus sejt keletkezzen. Ezzel párhuzamosan a tüskefehérjék egyes B-limfociták érdeklődését is felkeltik. Ezek feldolgozzák a tüskefehérje generálta információt és szintén bemutatják másfajta segítő T-sejteknek. Ha egyetértés van, hogy ez bizony veszélyes, akkor a B-sejt is aktiválódik, nekifog osztódni és nekiáll olyan specifikus antitesteket gyártani, amik képesek felismerni és megkötni a tüskefehérjét. Ráadásul ezek az antitestek a vérbe és nyirokba kerülnek, amin keresztül mindenhova eljutnak a testben. Az antitestek, mint láttuk, képesek meggátolni a vírus működését, ezenkívül pedig képesek megjelölni a vírusokat egy csomó másik immunsejt számára, amelyek maguktól nem ismernék fel azokat.

Kb. 9 nappal az oltást követően a történet valahol ott fog járni, hogy a citotoxikus T-limfociták elkezdenek kirajzani a testben mindenhova, legfőképp a tüdőbe, lépbe, a különböző szervek nyirokcsomóiba, hogy stratégiai pontokat foglaljanak el egy újabb esetleges tüskefehérje támadás esetére. Azt nem is sejtik, hogy igazából egy oltás miatt készülnek a harcra. Ugyanezt teszik a B-limfociták is, azzal a különbséggel, hogy míg a T-sejtek közelharcra készülnek, addig a B-sejtek inkább a nyirokcsomókból osztják az antitestet.

A második hét végén valószínűleg már a saját-készítésű tüskefehérjéink is mind lebomlottak és eltakarításra kerültek. Nagy részük lebomlott már a sejtben, mint hibás fehérje, másik része kiürült a sejtek közötti térbe, egy kisebb része meg bemutatásra került a limfocitáknak. Termelődött viszont egy rakás tüskefehérje felismerésben profi citotoxikus és segítő T-limfocitánk és jó néhány B-limfocitánk, akik épp most fejlesztik tovább az M-típusú antitesteiket és térnek át a G-típusú (vér és nyirok) és remélhetőleg A-típusú (nyálkahártya) antitestek gyártására. Ezek most foglalják el a fertőzések szempontjából stratégiai megfigyelőállomásokat. Gyülekeznek a behatolási kapuként szolgáló szervek nyálkahártyái közelében és az ellenőrző pontként szolgáló nyirokcsomókban. Mennek most a tüdőbe, az orr, a garat, a szem, a száj és a gyomor-bélrendszer nyálkahártyáihoz és megnő a számuk a védekezés egyik központjában, a lépben is. A szakosodott limfocitáink még tovább fognak osztódni, hogy még több szakértő klónunk legyen.

Ahogy a tüskefehérjék mennyisége elkezd drasztikusan csökkenni, a limfociták már nem kapnak újabb és újabb ingert a további rohamtempóban való aktiválódásra és osztódásra. Az igazi vírusfertőzés esetén ez megtörténne, mert 10-14 napig folyamatosan jelen vannak az idegen fehérjék. Egyes T- és B-limfociták ilyenkor a többi aktiválódó társuktól eltérő utat választanak. Mivel sejtik, hogy ez az aktivált állapot nem tartható fenn örökre, ezért inkább visszavesznek és készenléti nyugvó állapotba helyezik magukat. Ők lesznek a memória sejtek, ami az oltás legfőbb célkitűzése. Ezek a sejtek nem termelnek folyamatosan antitesteket és nincsenek is fokozott járőrözésre állítva, de cserébe sokkal tovább maradnak életben. A memóriasejtek a nyirokcsomókban és más immunszervekben végeznek megfigyelést, méghozzá extrém hosszú ideig ^[7]. 

A harmadik hét vége fele még mindig helyezkednek a limfociták, járőröznek, kutakodnak, átvizsgálnak mindent, hogy hol bujkál még egy kis tüskefehérje. Ha találnak valamit, akkor azt elpusztítják és tovább aktiválódnak. Ha nem találnak semmit, akkor szépen lassan lenyugszanak és egy idő után már csak a memóriasejtek fognak a tüskefehérjékre emlékezni. Ha hagyjuk. De nem hagyjuk, hogy lenyugodjanak, hanem egy második oltással még ráteszünk egy lapáttal: tápláljuk a gyanakvásukat, hogy tovább kell tartani valamitől, mert ami kétszer támad, az harmadszorra is fog.

A második, megerősítő oltás után, azok a tüskefehérje specifikus sejtek, amelyek ismételten találkoznak a tüskefehérjével, igazolva látják saját fontosságukat (ugye-ugye), és fokozzák az aktivitásukat. A T-sejtek újra osztódni kezdenek, a B-sejtek pedig osztódás mellett fokozzák a hatékony tüskefehérje-ellenes antitesttermelést. Persze a valóságban ez megint egy csomó adminisztrációval jár, mint ahogy azt az előzőekben láttuk. Valószínűleg ez a második találkozás az antigénnel egyfajta sejtélet hosszabbító jelként is szolgál az immunsejtek számára A lényeg az, hogy azok a sejtek, amelyek újra meg újra csatába indulnak, azok nem kopnak ki a rendszerből. Ez az értelme az emlékeztető oltásnak. Hiszen a koronavírus fertőzés esetében a gyógyulást főként a szervezet saját immunrendszerétől várjuk ^[8]. Mert egyelőre még nem kezelni, hanem csak megelőzni tudjuk a betegség kialakulását. Ez van, az orvoslás még nem egzakt tudomány. Csak a patológia.  

Hogyan tovább? Azt már biztosra vehetjük, hogy nem fognak semmilyen hosszútávú rejtélyes génmódosító mellékhatások jelentkezni az oltások miatt. Az autóimmun válasz esélye is gyakorlatilag zéró, de az allergiás reakciók azonban nem zárhatók ki teljesen ^[9]. És még van valami nyugtalanító. Úgy néz ki, hogy a komolyabb fertőzésen átesettek esetében jelentkezik egy tünetegyüttes, aminek már nevet is adtak: ez a posztcovid szindróma ^[10].

De vessünk egy pillantást az érem másik oldalára is, hiszen, a makroökonómusok szerint, “egy jó válságot sosem szabad veszni hagyni”.  Amellett, hogy máris felgyorsította a globális digitalizációt, a járvány legfontosabb hozadéka a tudomány forradalma. A rekordgyorsaságú vakcinafejlesztés mellett az is példátlan, hogy ennyi különböző terület szakértője működjön együtt és számos innovatív megoldásokat dolgozzanak ki, akár a mesterséges intelligencia alkalmazásával ^[11]. A járvány utáni stabil időszak sem egyik pillanatról a másikra jön majd el, az átmenet lassú lesz, sok dolog el fog tűnni a korábbi életünkből és új dolgok fognak megjelenni. Bizony, a járvány jól átformálja az életünket, és komoly kihatással lesz a jövőnk alakulására is. Erről a kihívásról bővebben a harmadik részben lesz majd szó (III.- Élet a vírus után).

 

________________________________

Lábjegyzetek

[1] – Humorális immunválasz az immunrendszernek az az alrendszere, amely nem sejtekhez kötötten (mint a celluláris immunválasz), hanem közvetve, a sejtek által termelt ellenanyagokkal védekezik az idegenként felismert sejtek, antigének ellen.

[2] – A prolin egy α-aminosav, egyike a 20 fehérjealkotó aminosavnak. Kodonjai a CCU, CCC, CCA és a CCG. Nem esszenciális aminosav, ami azt jelenti, hogy az emberi szervezet képes szintetizálni. Ez az egyetlen olyan fehérjealkotó aminosav, ahol az α-aminocsoport szekunder amin. Az oldallánc gyűrűs szerkezete a diéderes szöget kb. -75°-ra rögzíti, ami különleges konformációs merevséget kölcsönöz a prolinnak a többi aminosavhoz képest. A fehérje hajtogatódás (folding) során a prolin kevesebb konformációs entrópiát veszít és valószínűleg ezért fordul elő gyakrabban a termofil organizmusok fehérjéiben.

[3] – A nukleobázisok az RNS vagy DNS részei, melyek a bázispárosodásban vesznek részt. Közéjük tartozik a citozin, guanin, adenin, timin, uracil (utóbbi csak RNS-ben). A rövidítéseik: C, G, A, T és U. Az uracil a timint helyettesíti az RNS-ben. Az adenin a kettős gyűrűvel rendelkező purinokhoz tartozik.

[4] – Az oltás RNS, az uracilok helyett pseudouridineket tartalmaz, mely a célsejtekhez való eljutás hatékonyságát növeli, de fordítás közben uracilnak felel meg és néhány kodont, a nagyobb GC tartalom érdekében, ugyanazt kódoló, tehát azonos jelentésű, de G-re vagy C-re végződő kodonra cseréltek, ahol lehetett, melytől a molekula stabilitása nőtt.

[5] – Négyféle sót tartalmaz az oltás, melyeket együtt foszfát puffer sóoldatnak hívunk (PBS), melyre azért van szükség, hogy az oltás olyan állandó kémhatással (pH) rendelkezzen, ami test-azonos.

[6] – Beadásának célja a szervezet specifikus ellenállásának fokozása, mesterségesen előidézett immunitás. Amennyiben egy közösségben elég embert oltanak be egy adott betegség ellen, kialakul az adott betegséggel szembeni teljes védelem (nyájimmunitás, átoltottság).

[7] – A naiv T sejtek a prezentált antigénnel való találkozás után aktiválódnak és ezután megfelelő kostimulánsok hatására egy részük memóriasejtekké alakul át. Közös jellemzőjük, hogy hosszú az élettartamuk és ha ismét találkoznak a rájuk specifikus antigénnel, gyors osztódással effektor utódsejteket hoznak létre. Az antigén által aktivált B-sejtek egy része is memóriasejtté alakul, amelyek hosszú ideig életben maradnak további antigénstimulus nélkül is, ugyanakkor egy újabb antigéningerre azonnali, gyors választ adnak. Így az immunrendszer a korokozó újabb támadására jóval előbb tud reagálni (lásd még: I. rész).

[8] – Amikor azt mondjuk, hogy egy oltás pl. 95%-os védettséget nyújt, az nem azt jelenti, hogy 95% teljesen védett és 5% teljesen védtelen. Ez azt jelenti, hogy az emberek 95%-ában olyan mértékű immunválasz van, ami meggátolja tünetek kialakulását, a maradék 5%-ban pedig valamekkora immunválasz kialakult, de ez nem elég arra, hogy ne legyenek tüneteik. Feltehetőleg ez az 5% is jobb helyzetben van, mintha nem történt volna semmilyen immunizálás.

[9] – Mi biztosítja azt, hogy egy ilyen pusztító rendszer, mint az adaptív immunválasz ne hibázzon, és ne támadja meg a saját szervezetünket, csak az idegen fehérjéket? A helyzet az, hogy néha hibázik, és akkor autoimmunbetegség alakulhat ki. Ebben az esetben, az immunrendszer támadó jellegű immunválaszt indít a szervezetben normálisan is megtalálható valamilyen struktúra ellen.  A limfociták keletkezése és érése közben mindig képződnek olyan sejtek (ún. autoreaktív limfociták), melyek saját antigéneket (autoantigének) képesek felismerni. A szervezetnek szüksége van tehát olyan mechanizmusokra, melyek megakadályozzák, hogy immunreakció induljon be az autoantigének ellen. Egy ilyen mechanizmus az immunológiai tolerancia, melynek során az immunrendszer tolerálja a szervezet saját antigénjeit és nem indít ellenük immunválaszt. Az immunrendszer különböző kontrollmechanizmusokkal biztosítja az immunológiai toleranciát (lásd még: I. rész).

Az allergiás reakciók a legtöbb esetben az immunrendszer túlzott reakciója olyan anyagokra, melyek normális körülmények között semmilyen választ nem váltanak ki a szervezet részéről. Az ilyen anyagokat allergéneknek nevezzük. A hirtelen nagy mennyiségben felszabaduló gyulladásos szabályozó molekulák (pl. a hisztamin), rettegett anafilaxiás sokkot is okozhatnak. Tünetei a hirtelen jelentős értágulat következtében kialakuló vérnyomásesés és a légutak görcse miatt létrejövő fulladás.

[10] – Ezek a tünetek többnyire nem a súlyos esetekre jellemző légúti panaszok körébe tartoznak, bár a légszomj vagy a csökkent tüdőkapacitás, esetleg a hidegrázás a körükben is előfordul. Sokkal jellemzőbbek azonban az idegrendszeri panaszok: a kóros kimerültség, a hallucinációk, a szag- és ízérzékelés zavarai, memóriaproblémák, amelyeket a betegek metaforikusan, az elmére leszálló ködként jellemeznek. Súlyosabb esetekben a beteg szinte delíriumba kerül, esetleg különös ernyedtséget, zsibbadást tapasztal, amit jobban megfogható fizikai tünetek, mint például légszomj vagy szívritmuszavarok kísérnek. A hosszan kitartó utóhatások nem feltétlenül és nem is kizárólagosan azokat érintik, akik súlyosabb tünetekkel estek túl a fertőzésen, esetleg még kórházba is kerültek állapotuk miatt. A Covid hosszú távú hatásait megszenvedők között felülreprezentáltak azok, akik könnyű tünetekkel vagy szinte tünetmentesen estek át a fertőzésen. Éppen ezért ők zömmel nem is az idősek és a krónikus betegek közül kerülnek ki. A mind jobban szaporodó tudományos kutatási eredmények tükrében úgy néz ki, hogy sokak számára maga a Covid fertőzés csupán egy hosszú betegség első, szinte bevezető fázisa, amit egyelőre még időbeli terjedelmüket és lefolyásukat nézve is beláthatatlan betegség­állapotok követnek.

[11] – Ilyen együttműködés jellemzi például a Microsoft és az Adaptive Biotechnologies közös munkáját. A két cég egy nyílt vírus-DNS-adatbázist építget már a járvány kezdete óta. Az Adaptive a modern DNS-szekvenálás, a gépi tanulás és a mesterséges intelligencia vívmányait használja arra, hogy feltérképezze az emberi immunrendszert, és megvizsgálja, hogyan reagál a vírusra a fertőzöttek szervezete. Az eredményeket pontos diagnosztikai eszközök és a lehető leghatékonyabb gyógymódok fejlesztésére használják fel. Ezek a technológiák még tíz éve is elképzelhetetlenek lettek volna.

Egy vírusellenes vakcina kifejlesztése éveket, sőt évtizedeket vehet igénybe, a mesterséges intelligencia azonban jelentősen felgyorsítja ezt a folyamatot, sőt abban is segíthet a kutatóknak, hogy gyorsabban megérthessék a vírust és struktúráját, valamint megpróbálják előre jelezni, milyen komponensük válthat ki immunválaszt. Segítenek eligazodni azokban a gyakran zavaros adathalmazokban is, amelyeket korábban meg sem próbáltak feldolgozni. A mesterséges intelligencia azt is lehetővé teszi a tudósoknak, hogy kiválaszthassák egy potenciális védőoltás elemeit, hogy értelmezhetővé váljanak a kísérleti adatok, és hogy nyomon követhessék a vírus genetikai mutálódását. A kutatást nehezíti, hogy minden egyes vírusra különféle fehérjeburkok több tízezernyi alkomponense jut, amelyeket az immunrendszer képes felismerni, és ez több tízezer különféle potenciális vakcinajelöltet jelent. A mesterséges intelligencia-alapú szoftvereknek ezen a ponton van a legnagyobb hatásuk: a gépi tanulással fejlesztett algoritmusok az ismert patogének adathalmazából kialakított tanulópályán betanítva képesek előre jelezni, hogy az immunrendszer a vírus melyik részeit fogja leginkább felismerni.

            Még egy pár példaalkalmazás. A Bázeli Egyetem kutatói a Swiss-Model nevű fehérjemodellező eszközt használták arra, hogy megjósolják a SARS-CoV-2 vírus külső burkán lévő fehérjék szerkezetét. A Google tulajdonában lévő, londoni DeepMind a saját, AlphaFold nevű neurális hálóját arra használta, hogy a vírus génszekvenciáját alapul véve kitalálja, hogyan fest a SARS-CoV-2 fehérjék háromdimenziós alakja. Az MIT kutatói olyan algoritmust fejlesztettek, amelyik a köhögés alapján képes a tünetmentes fertőzötteknél is megállapítani, hogy elkapták a koronavírust. Amikor a kínai hatóságok január 10-én a koronavírus genomszekvenciáját feltöltötték az internetre, a San Diegó-i Inovio Pharmaceuticals nevű cég kutatói azonnal betáplálták a szekvenciát a programjukba, és az algoritmus három órán belül kidobott egy teljesen megtervezett és optimalizált, DNS-alapú vakcinajelöltet, amely 83 napon belül már a klinikai tesztelés fázisába került. Sőt, a májusban a Nature Communications folyóiratban publikált tanulmányuk szerint az oltóanyag jól teljesített az állatkísérletekben, június végén pedig a vakcina az Egyesült Államokban elvégzett első fázisú tesztek során negyven egészséges embernél immunválaszt váltott ki.

A számítógépes metódusoknak is megvannak a határai: a mesterséges intelligencia nem tudja átvenni vagy felgyorsítani a vakcinafejlesztés legfontosabb és leginkább időigényes részét, a klinikai tesztelést. Amíg a virtuális modellekkel dolgozó klinikai vizsgálatok nem jutnak el egy olyan fejlettségi szintre, hogy biztonságosan kiváltsák az állatokon és embereken végzett vakcinateszteket, a védőoltások kifejlesztése több ezer tudós, egészségügyi dolgozó és tesztalany hónapokig, sőt évekig tartó közös munkája lesz.