Tek Doz ile Gribe Karşı Uzun Süre Koruyabilecek Evrensel Bir Grip Aşısı, Kimera Gen Rekombinasyon Teknolojisi ile Mümkün Olabilir!

Kötü bir grip sezonu, bir yılda yüz binlerce ölüme yol açabilir.^[1] Aşı, sizi gripten koruyabilir ama durmaksızın değişen influenza virüsünün evrimine yetişebilmek ve aşının sağlayacağı kısa ömürlü bağışıklığı yenilemek için her yıl aşı olmanız gerekiyor.^{[2], [3], [4]} Aşının etkililiğinin bağlı olduğu başka bir etken ise, belirli bir mevsimde hangi virüs soy hattının (suşunun) en yaygın olacağı hakkında doğru tahminlerin yapılıp yapılamadığıdır.

Bu nedenler dolayısıyla tek dozda işi halleden, birden fazla grip mevsiminde kalıcı bağışıklık ve çeşit çeşit suşlara karşı koruma sağlayacak evrensel bir aşı, bilim insanları için uzun vadeli bir hedef olmuştur.

Araştırmacılar artık bu hedefe ulaşmaya bir adım daha yakın. Bilim insanları, yakın bir süre önce rekombinant genetik teknoloji ile oluşturulmuş bir aşının ilk insan deneylerini tamamladı. Bu aşı, bağışıklık sistemini, virüsün çok hızlı değişmeyen ve farklı suşlarda ortak olarak görülen spesifik bir kısmına saldırması için kandırabiliyor.

Bu haberler heyecan verici nitelikte; çünkü evrensel bir grip aşısının arayışında bir kilometre taşı olabilir. Peki bütün bunlar nasıl çalışıyor?

The Conversation

İstilacı Influenza Virüsünün Biyolojisi

Aynı COVID-19'a yol açan virüs gibi, influenza virüsünün de lipitten bir çeperle kaplı protein kabuğu vardır. Bu çeperden birden fazla kopyası dışarı uzanan üç çeşit protein bulunur: Kısaltması HA olan hemaglutinin, kısaltması NA olan nörominidaz ve matris proteini M2.

Virüsün farklı nesillerini farklı kılan, HA ve NA proteinlerinin özellikleridir.^[2] H1N1 ve H3N2 gibi suşları duymuş olabilirsiniz; işte grip virüslerinin tuhaf isimleri, bu proteinlerin farklı mutant versiyonlarından (varyantlarından) geliyor.^[5]

HA molekülünün şekli, az çok bir çiçek tomurcuğunu andırır; bir sapa ve başa sahiptir. Virüs bir kişinin içine girdiği zaman HA molekülünün başının ucu, o kişinin solunum yolu boyunca sıralanan hücrelerin yüzeylerindeki bir reseptöre bağlanır.^[6]

İlk gerçekleşen bu bağlanma mühimdir; çünkü hücrenin virüsü "yutmasına" sebep olur. Virüs içeri girince, kendi genetik materyalini kopyalama işine girişir. Fakat virüsün tek zincirli RNA'sını kopyalayan enzim özensizdir; her bir yeni kopyada mutasyon adını verdiğimiz iki üç genetik hata oluşur.^{[7], [8]}

Bazı zamanlar genetik değişimler o kadar etkilidir ki, bu yeni kuşak virüsler hayatta kalamaz. Diğer zamanlarda ise yeni grip suşlarının başlangıcı olurlar. Tüm dünyadan toplanan viral numunelere bakılırsa, herhangi bir yılda yaygınlaşacak grip virüsünün, önceki yıla kıyasla HA proteinlerini üreten genlerinde 7 adet, NA proteinlerini üreten genlerinde 4 adet yeni mutasyon bulunacaktır.^[9] Bu mutasyonlar, aynı influenza aşısının bir yıldan diğerine neden aynı derecede etkili olmamasının ana nedenidir.

The Conversation

Grip ile Mücadele

Grip virüsü bulaştığında bağışıklık sisteminiz bunu defetmek için antikor üretir. Bu antikorların büyük bir çoğunluğu HA'nın başı ile etkileşip, virüsün hücrelerinize girmesini önler.^[10]

Ama bu güçlü tepkinin bir dezavantajı da vardır. Virüsün başına karşı olan bağışıklık tepkisi çok kuvvetli olduğu için, virüsün diğer kısımlarına çok dikkat edilmez. Bu da demektir ki bağışıklık sisteminiz, gelecekte oluşacak ve farklı bir HA başına sahip olacak olan hiçbir enfeksiyonu defetmeye hazır olmayacaktır; virüsün geri kalanı tıpatıp aynı olsa bile!

Günümüz grip aşıları, influenza virüsünün inaktif versiyonlarıdır ve bu yüzden yalnızca HA başını hedefleyen antikorların oluşumunu teşvik ederek çalışırlar. Ve aşının her çeşidinin genelde tek bir belirli suşa karşı çalışması bundan dolayıdır. Fakat grip yayıldıkça genetik değişimin yüksek hızı, aşı sayesinde üretilmiş antikorlardan kaçabilecek HA başının yeni varyasyonlarını oluşturabilir. Bu yeni ve dirençli virüsler nedeniyle o mevsimin aşısı bile etkisiz kalacaktır.

HA molekülünün sapı, genetik olarak baş kısmından çok daha stabildir. Ve farklı grip nesillerinin HA sapları da baş bölgelerine nazaran birbirlerine daha benzerdir. Dolayısıyla insanları farklı grip nesillerinden korumanın bariz bir yolu, aşılarda sadece HA sapını kullanmak olurdu. Ne yazık ki başsız bir sap içeren aşılar, enfeksiyonu önlüyor gibi gözükmemektedir. Bilim insanları şu anda bu probleme birkaç farklı çözüm aramaktadır.^[11]

Yeni Bir Çeşit Grip Aşısı

Mount Sinai'da Icahn Tıp Fakültesinden Florian Krammer'ın liderlik ettiği bir grup bilim insanı, evrensel bir grip aşısı olacağını umdukları çalışmalarının ilk insanlar üzerindeki klinik deneylerini yakınlarda tamamladı.^[12]

Araştırmacılar, rekombinant genetik teknolojisini kullanarak kimera HA proteinli grip virüsleri yarattı.^[13] Bunlar, temel olarak farklı virüs suşu parçalarından yapılan bir yama işi gibidirler. Hatta buradaki "kimera" sözcüğü, Yunan mitolojisinden tek bir vücutta çeşitli canlıların farklı uzuvlarından oluşan bir yaratığa atıf yapmaktadır ve aşıları tarif etmek için çok hoş bir benzetmedir.

Bu araştırmanın bir parçası olarak, klinik bir deneye katılmayı kabul eden gönüllüler, 3 ay aralıkla 2 aşı oldular. İlk dozun içerisinde kendi HA sapına sahip, başı ise bir kuş influenza virüsünden alınan inaktif hale getirilmiş bir H1N1 virüsü bulunuyordu. Bu virüsü içeren aşı; tanınmayan baş bölgesine karşı orta derecede bir antikor yanıtına, sapına karşı ise güçlü bir yanıta sebep oldu. Bu örüntüden çıkan sonuç, deneklerin bağışıklık sisteminin önceden hiç baş kısmı ile karşılaşmadığı; ama sapı, eski grip aşıları veya enfeksiyonlarda gördüğüydü.

İkinci aşıda aynı H1N1 virüsü bulunuyordu; ama HA başı, farklı bir kuş virüsündendi. Bu doz, tekrardan, yeni başa karşı orta derecede bir antikor yanıtına yol açtı; ama HA sapının yanıtını arttırdı. İki aşı dozundan sonra deneklerin sap antikor yoğunluk ortalamalarının, başlangıçtaki seviyelerinin 8 katı olduğu sonucuna ulaşıldı.

Araştırmacılar, aşı H1N1 virüs neslinin HA sapını temel almış olsa da, oluşan antikorların diğer nesillerden HA saplarına da tepki verdiğini keşfetti. Laboratuvar testlerinde, aşılı gönüllülerden gelen antikorların, 1957 Asya grip salgınına yol açan H2N2 virüsü ile Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezi (İng: "Centers for Disease Control and Prevention" veya kısaca "CDC") tarafından gelecek salgınlar için endişe sebebi olarak görülen H9N2 virüsüne de saldırdığı gözlendi.^{[14], [15]} Antikorlar, daha uzaktan bir akraba olan H3 viral neslinin sapına tepki vermedi.

Antikor yanıtı uzun da sürdü: 1.5 yıl sonrasında bile gönüllülerin kanında, deneyler başlamadan önceye kıyasla yaklaşık olarak 4 kat fazla HA sapı antikoru vardı.

The Conversation

Bu, en nihayetinde, olumsuz etkileri tespit etmek için yapılan bir faz 1 klinik deney testi olduğu için (ki o etkilerin minimal oldukları bulundu), araştırmacılar yeni antikorlarının onları koruyup korumadığını görmek için, aşılı insanları gribe maruz bırakmadı.

Yine de deneklerin antikorları içeren kan serumlarını, onları grip virüsüne karşı korur mu öğrenebilmek için farelere enjekte ettiler. Gönüllülerden onlara destek aşısı verildikten 1 ay sonra (yani antikor seviyeleri yüksekken) alınan serumla aşı olan farelerin, virüs ile enfekte olduktan sonra, aşısız gönüllülerin kan serumu ile aşı olan farelerden %95 daha sağlıklı oldukları gözlendi. Gönüllülerden, deneylerin başlangıcından 1 yıl sonra toplanmış serumu almış olan fareler bile %30 daha az hastalardı.

Bu sonuçlar gösteriyor ki, kimera grip proteini içeren aşılar, influenza virüsünün birkaç farklı nesline karşı uzun süreli bağışıklık sağlayabilir.^[15] Bu yaklaşımın farklı çeşit ve nesil influenzalarda da işe yaraması için bilim insanlarının bunu çok iyi değerlendirmesi gerekecek. Ama bu ilk insan deneyinin başarısı bir gün tek bir iğne olup, nihayet gripten kurtulabileceğiniz anlamına geliyor.