Cepivo proti Ziki kaže obetavne rezultate v kliničnih preskušanjih

Npj Vaccines je objavil rezultate preduniverzitetnih preskušanj kandidata za cepivo proti virusu Zika (ZIKV), sestavljenega na platformi virusu podobnih delcev (VLP). Znanstveniki so "vsadili" domeno III ovojnega proteina Zika (EDIII) na površino nanodelca iz kapside bakteriofaga Qβ – regije, ki proizvaja visoko specifična nevtralizirajoča protitelesa in je manj vključena v navzkrižne reakcije z drugimi flavivirusi (in zato manjše tveganje za ADE, okrepitev protiteles). Izkazalo se je, da je ta zasnova samoadjuvantna: dodatni ojačevalci imunskega odziva niso bili potrebni. V dveh odmerkih (z poživitvenim odmerkom po 21 dneh) je cepivo povzročilo močan odziv Th1 in nevtralizirajoča protitelesa pri miših, pri živalih, dovzetnih za virus Zika (model z okvarjenim odzivom interferona), pa je preprečilo poškodbe možganov in mod po okužbi.

Ozadje študije

Virus Zika je flavivirus, ki ga prenašajo predvsem komarji vrste Aedes, lahko pa se prenaša tudi vertikalno (z matere na plod), spolno in prek krvi. Večina odraslih ima blago okužbo, če pa se okužijo med nosečnostjo, lahko virus okuži posteljico in razvijajoče se možgansko tkivo ploda, kar povzroči prirojeni sindrom Zika (vključno z mikrocefalijo in očesnimi lezijami). Virus so odkrili tudi v semenu, kar podpira spolni prenos in zaradi česar je preprečevanje ključnega pomena za reproduktivno zdravje.

Kljub intenzivnemu razvoju protiukrepov po epidemiji 2015–2016 še vedno ni odobrenih cepiv proti virusu Zika. Obstaja več ovir: upadajoča incidenca je otežila izvajanje obsežnih študij faze III, financiranje in zanimanje industrije sta upadla, biologija sorodnih flavivirusov pa povečuje tveganje za s protitelesi posredovano okrepitev (ADE) – kjer lahko navzkrižno reaktivna, šibko nevtralizirajoča protitelesa (kot so tista, ki jih opazimo po dengi) okrepijo okužbo. Zato kandidati za cepiva cenijo zasnove, ki ciljajo na tipsko specifične nevtralizirajoče epitope in zmanjšujejo navzkrižne reakcije.

Ena od teh "ozkih" tarč velja za domeno III ovojnega proteina (EDIII): pri ljudeh po okužbi z Ziko je pomemben delež močnih nevtralizirajočih protiteles usmerjen prav sem, EDIII pa vsebuje motiv vezave receptorja in se manj "prekriva" z dengo v primerjavi z drugimi regijami proteina E. Zato se EDIII aktivno uporablja pri zasnovi beljakovinskih, nanodelcev in vektorskih cepiv, v upanju, da bo dosegel zelo specifičen nevtralizirajoči odziv z manjšim tveganjem za ADE.

Za "povečanje" imunogenosti takšnih točkovnih tarč brez nepotrebnih dodatkov se pogosto uporabljajo virusom podobni delci (VLP). Posnemajo velikost in geometrijo virusa, večkrat in redno ponavljajo epitope, dobro prodrejo v bezgavke in učinkovito aktivirajo celice B. Platforme na osnovi bakteriofagov (na primer Qβ) omogočajo kemično pritrditev domen, kot je EDIII, na površino "praznih" kapsid - rezultat je kompakten, varen "ježek" brez genskega materiala, ki pogosto deluje kot "samoadjuvant". Ta pristop ima že dolgo zgodovino v predkliničnih študijah in številna registrirana cepiva VLP proti drugim okužbam.

Zakaj je to pomembno?

Zika ostaja grožnja predvsem nosečnicam: virus okuži posteljico in fetalne živčne prekurzorske celice, kar poveča tveganje za prirojeni Zikin sindrom z mikrocefalijo in hudimi razvojnimi motnjami; v semenski tekočini lahko virus vztraja več mesecev, kar podpira spolni prenos. Kljub dolgoletnemu delu še vedno ni odobrenih cepiv; poleg tega mora biti vsaka rešitev čim bolj varna glede na znano težavo ADE pri sorodnih flavivirusih (npr. denga). Novo kandidatno cepivo obravnava oba izziva: cilja na EDIII (bolj specifično tarčo za tip) in ne potrebuje zunanjih adjuvansov, kar poenostavlja formulacijo in potencialno zmanjšuje tveganja.

Kako deluje cepivo (in zakaj je poudarek na EDIII in VLP-jih)

Konstrukt je nanodelec v obliki »ježa«: tarče EDIII so kemično »prišite« na ikozaedrično ogrodje Qβ (≈27 nm), nastala krogla pa zraste do ≈47 nm – ravno prav za »okus« imunskega sistema. VLP-ji večkrat in redno ponavljajo epitope, neposredno aktivirajo celice B in jih celice, ki predstavljajo antigen, zlahka »ujemajo«, kar skupaj pospeši proizvodnjo IgG in kakovost sekundarnega odziva. Sam EDIII je bil pridobljen v E. coli in zamrežen z VLP-ji z uporabo standardnih povezovalcev (SMPH/SATA) – brez virusne RNA in brez živih virusov. Ta zasnova je imunogena in varna.

Kaj so pokazali poskusi: imunogenost in zaščita - korak za korakom

V seriji šestih neodvisnih poskusov so avtorji testirali tako imunski odziv (divji tip seva C57BL/6) kot tudi dejansko zaščito med okužbo (občutljiv model G129 s pomanjkanjem receptorja za interferon tipa I). Režim je bil primarno cepljenje + poživitveni odmerek po 21 dneh; odmerki 20 ali 50 μg EDIII-QβVLP.

• Humoralni odziv. Po dveh cepljenjih so titri nevtralizirajočih protiteles pri večini miši pri razredčitvi ≈1:80 zavrli citopatski učinek ZIKV; protein EDIII sam po sebi, brez "pristanka" na VLP-jih, ni proizvedel takšnih protiteles. Razmerje IgG2b/IgG1 se je premaknilo proti Th1, kar je značilno za protivirusni profil.
• Celični odziv. V vranicah cepljenih živali se je povečalo izločanje IFN-γ in TNF-α, povečal se je delež efektorskih celic T (CD38^high, CD62L^low) in povečala se je populacija CD4+ TNF-α+ / IL-2+ v odsotnosti "alergenega" IL-4.
• Zaščita organov med okužbo. Dva tedna po poživitvenem odmerku so miši G129 okužili z 10^5 PFU brazilskega seva ZIKV. Kontrolna skupina je pokazala izgubo teže, visoke virusne titre v jetrih, ledvicah, jajčnikih in zlasti v možganih; histologija je pokazala nekrozo in mikrokrvavitve v skorji in srednjih možganih. Cepljene živali so ohranile svojo težo, ravni virusa v organih so bile komaj zaznavne, možgani pa so bili videti kot pri zdravih živalih. Pri samcih je cepivo preprečilo atrofijo testisov, ohranilo velikost, težo in normalno arhitekturo semenskih tubulov.

Kaj ta pristop razlikuje od prejšnjih?

• Za zajem nevtralizirajočih in tipsko specifičnih protiteles ter zmanjšanje vpletenosti "navzkrižnih" epitopov, ki bi teoretično lahko prispevali k ADE, je izbrano ozko ciljanje namesto "celotne ovojnice" EDIII.
• Samoadjuvirana platforma. Qβ-VLP-ji sami delujejo "kot adjuvans", kar odpravlja potrebo po dodatnih dodatkih - poleg tega pa je proizvodnja preprosta za biotehnologijo (EDIII iz E. coli, kemična konjugacija).
• Zaščita organov kot končna točka. Avtorji niso preučevali le titrov, temveč tudi funkcionalne izide – histologijo možganov in testisov, kar je pomembno zlasti za patogenezo virusa Zika.

Kje je previdnost?

To je predklinična študija na miših. Model G129 je preobčutljiv na virus in ni identičen ljudem; odmerki in intervali cepljenja so eksperimentalni. Nevtralizacijski titer ( CPE-VNT ~1:80 ) je dobro vodilo za miši, vendar ga ni mogoče neposredno prenesti za napovedovanje zaščite pri ljudeh. Čeprav je izbira EDIII namenjena zmanjšanju tveganja za ADE, bodo o tem dokončno odločili le večnivojski predklinični testi (vključno s primati, ki niso človeški) in klinične faze.

Kaj je naslednja logična stvar, ki jo morajo storiti avtorji in regulatorji?

• Razširiti predklinične preiskave: testirati varnost/učinkovitost pri modelih nosečnosti in pri primatih; izboljšati odmerjanje in urnik; testirati širino sevov in trajanje zaščite.
• Primerjajte platforme: goli EDIII, EDIII-VLP-ji, mRNA-EDIII, vektorske rešitve head-to-head za nevtralizacijo, odziv T-celic in patologijo organov.
• Spremljanje nadzora: v kontekstu sporadičnih izbruhov (Indija, Brazilija) je prednostna naloga pripravljenost prve faze pri odraslih, ki ji sledi previdna širitev na ranljive skupine.

Kratek vodnik: Kaj so cepiva VLP in zakaj so priljubljena?

• Brez genoma ni tveganja za replikacijo. VLP-ji posnemajo obliko virusa, vendar so v notranjosti prazni.
• Večkratna "predstavitev" epitopov. Ponavljanje signalov izboljša sprožitev B-celic.
• Velikost je "primerna" za limfni sistem. Delci velikosti ≈20-100 nm učinkovito vstopijo v bezgavke in se srečajo s T-folikularnimi celicami.
• Prilagodljiva kemija. Različne antigene je mogoče obesiti na isti "ogrodni sistem" - priročno za razvoj platforme.

Kontekst: Zakaj tekma za cepivo proti Ziki še ni končana

Tudi zunaj večjih epidemij Zika ni izginila: število ljudi na ogroženih območjih se števa v milijarde, prenašalci Aedesa širijo svoj obseg, prenos je možen ne le s komarji, temveč tudi vertikalno/spolno/preko krvi. Okužba med nosečnostjo lahko povzroči hude razvojne okvare – od mikrocefalije do kognitivnih motenj – zaradi česar je cepivo problem reproduktivnega zdravja.

Vir raziskave: Côrtes N. et al. Cepivo na osnovi VLP-jev ščiti pred okužbo z virusom Zika in preprečuje poškodbe možganov in mod. npj Vaccines, 27. maj 2025 (zvezek 10, članek 107). DOI: https://doi.org/10.1038/s41541-025-01163-4