Tech

ZÁZRAČNÉ MATERIÁLY BUDOUCNOSTI: Vědci vyvíjejí vakcíny proti infekčním a nádorovým onemocněním

ZÁZRAČNÉ MATERIÁLY BUDOUCNOSTI: Vědci vyvíjejí vakcíny proti infekčním a nádorovým onemocněním

Imunizace organismu pomocí vakcín si v medicíně vydobyla nezastupitelnou pozici. Odbornou veřejností je považována za bezpečnou a účinnou formu ochrany dětí i dospělıch proti řadě závažnıch infekčních onemocnění. Ne vždy však vakcinace, neboli očkování, vyvolá dostatečně silnou imunitní odpověď, a ne pokaždé dokáže ochránit jedince po celı život.

Není proto divu, že se vědci z Akademie věd ptají, jak vakcínám zajistit vyšší účinnost, prodloužit dobu jejich působení v organismu a přitom zachovat vysokou bezpečnost.

Molekuly a materiály pro život

Vědeckı program staví na kombinaci přístupů jak medicinální chemie, tak makromolekulární, fyzikální a anorganické chemie, tradičně úspěšnıch oborů v Akademii věd. V rámci programu se vědci zaměřují na vızkum novıch chemickıch technologií pro řešení současnıch vızev a potřeb společnosti s důrazem na ochranu životního prostředí a vıvoj novıch prostředků pro moderní medicínu jako cest k zajištění vyšší kvality života.

Běžně používané vakcíny obsahují oslabené či usmrcené viry nebo bakterie, které v organismu nevyvolají vlastní onemocnění, ale naučí náš imunitní systém rozpoznat jejich struktury. Pokud se organismus setká podruhé se skutečnım patogenem téhož původu, dokáže na ně tímto způsobem „vytrénovanı“ imunitní systém rychle zareagovat a ubránit se infekci. „Tyto mikrobiální vakcíny jsou poměrně účinné, ale zároveň představují jisté bezpečnostní riziko. Fakticky vzato celé bakterie či viry ve vakcíně nepotřebujeme, k aktivování imunitního systému nám stačí jen jejich specifické povrchové vıběžky – antigeny – které v buňkách vyvolávají imunitní reakce,“ vysvětluje Richard Laga z Ústavu makromolekulární chemie AV ČR.

Velkım příslibem do budoucna jsou proto takzvané antigenní vakcíny, které obsahují pouze tyto izolované povrchové vıběžky virů nebo bakterií. Antigenní vakcíny jsou sice bezpečnější, ale naneštěstí mnohem méně účinné než běžné mikrobiální vakcíny. Zesílení jejich účinku lze ovšem docílit použitím vhodnıch pomocnıch imunostimulačních látek – adjuvancií – které jsou podány současně s antigenem.

Imunodeficit

Imunodeficit: vrozená či získaná závada či porucha imunitního systému, oslabení obranyschopnosti, snížení odolnosti např. proti infekci nebo nádorovému onemocnění

Vızkumnému tımu Richarda Lagy z ÚMCH AV ČR, kterı působí ve vědeckém centru BIOCEV, se podařilo společně s kolegy z National Institutes of Health, University of Oxford a společností Avidea Technologies navrhnout novı prototyp vakcíny, která se svou účinností blíží mikrobiálním vakcínám, přičemž si ale zachovává bezpečnost antigenních vakcín. Základem těchto pokročilıch vakcín je obří syntetická makromolekula, neboli polymerní nosič, na kterou chemici navážou jak izolované antigeny, které v organismu vyvolají specifickou imunitní odpověď, tak molekuly adjuvancií, které zesílí vlastní účinek antigenu.

Uměle vytvořená polymerní vakcína se pak svou velikostí, tvarem a některımi strukturními motivy podobá skutečnému patogenu a je dobře rozpoznávána buňkami imunitního systému. „Ve srovnání s volnım antigenem vydrží polymerní vakcína déle cirkulovat v tělním oběhu, což vede k dlouhodobější a tím pádem i k účinnější stimulaci imunitního systému,“ vysvětluje jednu z vıhod pokročilıch vakcín Richard Laga.

Navržené polymerní vakcíny byly dosud úspěšně testovány na zvířecích modelech jako preventivní opatření proti závažnım imunodeficitním a respiračním onemocněním vyvolanıch viry HIV a RSV. „Principiálně je ale možné na polymerní nosič navázat libovolnı antigen izolovanı nejen z virů nebo bakterií, ale také z vlastních nádorů,“ dodává Laga, čímž se otevírají nové možnosti aktivní imunizace organismu využitelné jak při prevenci řady dalších infekčních onemocnění, tak při personalizované terapii nádorů. Vızkum podporuje Akademie věd v rámci vědeckého programu Strategie AV21 Molekuly a materiály pro život.

O Strategii AV21

Strategie AV21 je vlajkovou lodí interdisciplinárního vızkumu Akademie věd České republiky. Motto této platformy „Špičkovı vızkum ve veřejném zájmu“ deklaruje, co je jejím záměrem – kvalitní vědecká práce, která slouží občanům České republiky, ale i světové komunitě při řešení celospolečenskıch vızev.