Primul medicament împotriva HIV i-a vindecat pe pacienţii muribunzi. Dar, pe măsură ce medicii entuziasmați au administrat medicamentul miracol unor noi pacienți, miracolul a dispărut. La fiecare pacient, medicamentul a funcționat doar o perioadă de timp.

S-a dovedit că medicamentul a fost foarte bun pentru a ucide virusul, dar virusul a fost și mai bun în a evolua pentru a dobândi rezistența la medicament.

O mutație spontană a materialului genetic al virusului a împiedicat acţiunea medicamentului, astfel încât virusurile mutante au putut să se multiplice, în ciuda medicamentului, îmbolnăvind din nou pacienții. A trecut încă un deceniu până când oamenii de știință au găsit terapii rezistente la evoluția virusului.

S-ar putea întâmpla același lucru şi în cazul unui vaccin COVID-19? S-ar putea ca un vaccin sigur și eficient în studiile inițiale să eșueze în final, deoarece virusul își dezvoltă rezistenţa la vaccin?

În calitate de microbiologi am studiat un virus de pasăre care a dezvoltat rezistența la două vaccinuri diferite, astfel încât știm că un astfel de rezultat este posibil.

Evoluția SARS-CoV-2 și vaccinurile COVID-19

Evoluția SARS-CoV-2. Credit: Jose A. Bernat Bacete/Moment collection/Getty Images

Istoricul rezistenței la vaccin

În cea mai mare parte, umanitatea a avut noroc: majoritatea vaccinurilor umane nu au fost subminate de evoluția microbiană.

De exemplu, virusul variolei a fost eradicat deoarece nu a găsit niciodată o modalitate de a evolua în jurul vaccinului antivariolic și nu a apărut niciodată o tulpină a virusului rujeolei care să poată combate imunitatea declanșată de vaccinul rujeolei.

Dar există o excepție. O bacterie, care provoacă pneumonie, a reușit să-şi dezvolte rezistența împotriva unui vaccin. Dezvoltarea și înlocuirea acelui vaccin cu un altul a fost costisitoare și mare consumatoare de timp, șapte ani trecând între momentul apariției inițiale a tulpinilor rezistente la vaccin și acordarea licenței noului vaccin.

Nu s-au înregistrat alte eșecuri ale unor vaccinuri umane, dar există indicii că virusurile, bacteriile și paraziții pot evolua sau evoluează ca răspuns la vaccinare. Virusuri mutante capabile să se sustragă imunității induse de vaccinuri sunt observate, în mod regulat, la microbii care provoacă hepatita B și tusea convulsivă.

Pentru astfel de boli umane, precum malaria, tripanosomiaza, gripa și SIDA, vaccinurile au fost greu sau imposibil de dezvoltat, deoarece microbii care cauzează aceste boli evoluează foarte repede. În mediile agricole, vaccinurile pentru animale sunt adesea subminate de evoluția virală.

Evoluția SARS-CoV-2

În funcție de evoluția virusului SARS-CoV-2, vaccinurile ar putea deveni mai puțin eficiente.

Credit: Volanthevist/Getty Images

Cum ar putea evolua virusul?

Dacă SARS-CoV-2 evoluează ca răspuns la un vaccin COVID-19, atunci există mai multe direcții în care ar putea evolua.

Cel mai evident este ceea ce se întâmplă cu virusul gripal. Imunitatea funcționează atunci când anticorpii sau celulele imune se leagă de moleculele de pe suprafața virusului.

Dacă mutațiile acestor molecule de pe suprafața virusului se schimbă, atunci anticorpii nu le pot apuca la fel de strâns și virusul este capabil să scape. Acest proces explică de ce vaccinul gripal sezonier trebuie actualizat în fiecare an.

Dacă se întâmplă acest lucru şi în cazul SARS-CoV-2, atunci un vaccin COVID-19 ar trebui actualizat frecvent.

Evoluția vaccinului s-ar putea îndrepta şi în alte direcții. Ar fi mai bine pentru sănătatea umană, de exemplu, dacă virusul ar evolua într-un mod invizibil, poate printr-o reproducere lentă sau prin ascunderea în organe unde imunitatea este mai puțin activă.

Mulți agenți patogeni, care cauzează infecții cronice abia vizibile, au evoluat în această direcţie. Evită detectarea deoarece nu cauzează boli acute.

O cale mai periculoasă ar fi dacă virusul ar găsi o modalitate de a se replica mai repede decât imunitatea generată de vaccin. O altă strategie ar fi ca virusul să vizeze sistemul imunitar și să diminueze imunitatea indusă de vaccin.

Mulți microbi pot supraviețui în interiorul corpului uman ca urmare a capacității lor rafinate de a interfera cu sistemul nostru imunitar. Dacă SARS-CoV-2 poate dezactiva parțial imunitatea umană, atunci un vaccin COVID-19 ar putea favoriza virusurile mutante care o fac chiar mai bine.

Vaccinuri rezistente la evoluția virusului

Înainte de apariția COVID-19, am comparat vaccinurile care continuă să acţioneze cu vaccinurile care au fost subminate de evoluția agentului patogen.

Se pare că vaccinurile cu adevărat rezistente la evoluția virusului au trei caracteristici. În primul rând, acestea sunt extrem de eficiente la suprimarea replicării virale, blocând replicarea, transmiterea şi evoluția virusului.

În al doilea rând, vaccinurile rezistente la evoluție induc răspunsuri imune care atacă mai multe părți diferite ale virusului în același timp.

Este ușor ca o parte a virusului să sufere mutaţii și să scape de acţiunea vaccinului. Dacă mai multe părţi ale virusului sunt atacate simultan, atunci ar fi necesare mai multe mutații separate, simultan, ceea ce este aproape imposibil.

Acest lucru a fost deja arătat în laborator pentru SARS-CoV-2. Acolo virusul şi-a dezvoltat rapid rezistența la anticorpii care vizează un singur loc, dar s-a dovedit că i-a fost mult mai greu să-şi dezvolte o rezistența la un cocktail de anticorpi care vizează fiecare locuri diferite.

În al treilea rând, vaccinurile rezistente la evoluție protejează împotriva tuturor tulpinilor circulante ale virusului.

Un vaccin COVID va fi rezistent la evoluția virusului?

Aproximativ 200 de vaccinuri-candidat pentru COVID-19 se află în diferite stadii de dezvoltare. Este prea devreme să știm câte dintre acestea au acele trăsături de prevenire a evoluției virusului.

Din fericire cu un efort suplimentar în timpul studiilor asupra vaccinurilor putem afla dacă un vaccin va fi eficient la evoluția virusului.

Din studiul persoanelor care au primit vaccinul experimental, oamenii de știință pot afla cât de mult este suprimată infecţia cauzată de virus. Analizând genomul oricărui virus la persoanele vaccinate, s-ar putea observa, în acțiune, evoluţia virusului. Din sângele provenit de la persoanele vaccinate putem afla, în laborator, unde este atacat virusul de imunitatea indusă de vaccin.

Evident, avem nevoie de vaccinuri COVID. Credem că este important să le urmărim pe cele care acţionează în timp şi probabil că multe vaccinuri-candidat din portofoliul actual o vor face.

Trebuie să stabilim care sunt acestea din studiile clinice și să continuăm cu ele. Vaccinurile care oferă doar un ajutor temporar îi lasă pe oameni vulnerabili și necesită timp și bani pentru a le înlocui. Între timp virusul ar putea dobândi capacitatea de rezistenţă la mai multe vaccinuri.

În prezent există țânțari rezistenți la insecticide și dăunători ai culturilor rezistenţi la erbicide. Mai mult, ne confruntăm şi cu problema rezistenței microbilor la antibiotice.

Nu este nevoie ca istoria să se repete şi în cazul noului coronavirus.

Traducere după Virus evolution could undermine a COVID-19 vaccine – but this can be stopped