Klíště chyceno při činu

Vakcíny na bázi mRNA jsou přelomovým produktem vědy a výzkumu. Jejich výhodou oproti klasickým vakcínám je snazší výroba, možnost rychle reagovat na nové mikrobiální hrozby a kombinovat několik mRNA najednou do vakcinačního koktejlu.

Klíšťata jsou krevsající paraziti a přenašeči mnoha patogenů, způsobujících závažná infekční onemocnění lidí a zvířat. Klíště saje na svém hostiteli dlouho, často několik dní, a v jeho zájmu je, aby si ho hostitel nevšiml a nechal jej nerušeně sát. Proto si vyvinulo mechanismy potlačující přirozené obranné reakce hostitele (srážení krve, bolest, svědění). Neviditelnost klíšťat zajišťují klíštěcí sliny, které obsahují stovky bioaktivních proteinů a lipidů. Jedním z důležitých výzkumných směrů je proto identifikace klíčových molekul ve slinách, na něž by bylo možné zacílit vakcínu narušující sání klíšťat (viz také Vesmír 99, 422, 2020/7 a 87, 670, 2008/10).

Většina molekul ve slinných žlázách klíšťat je ale kódována rozsáhlými multigenovými rodinami, jejichž exprese se v průběhu sání klíšťat mění. Dosavadní pokusy vyvolat protiklíštěcí imunitu pomocí vakcinace jedním rekombinantním proteinem (antigenem) proto nepřinášely očekávané výsledky. Platforma mRNA vakcín (Vesmír 100, 304, 2021/5) otevírá v tomto směru nové možnosti. Umožňuje relativně snadnou přípravu několika mRNA, které budou cílit na více klíštěcích proteinů najednou (obr. 1).

Princip mRNA vakcín proti klíštěcím slinám. A. Buňka prezentující antigen vytváří podle vakcinančního templátu mRNA (matrice) protein (antigen), proti němuž vznikají specifické protilátky. Ty se vážou na proteiny ze slin klíštěte a neutralizují je (znemožňují jim aktivitu). Na podobném principu funguje antisérum proti toxickým slinám pavouků či hadů. V místě sání se rozvine zánětlivá reakce. Pokud je klíště odstraněno včas, tedy při raných projevech zánětlivé reakce, k přenosu borelií nedojde. B. Pokud infikované klíště zůstane přisáté a saje déle než 24 hodin, borelie se přenesou, ať je morče vakcinované, či nikoliv.Schéma Pavla Šnebergerová

Výzkumná skupina Erola Fikriga z Yaleovy univerzity nedávno připravila a otestovala kombinovanou mRNA vakcínu zacílenou proti devatenácti proteinům ze slin klíštěte Ixodes scapularis, nejvýznamnějšího přenašeče lymské boreliózy ve Spojených státech [1]. Do vakcíny cíleně vybrali proteiny, které podle dřívějších poznatků tlumí zánětlivou reakci hostitele, a také molekuly hrající roli v přenosu původce lymské boreliózy – spirochét rodu Borrelia burgdorferi.

Koktejl molekul mRNA, kódujícících 19 proteinů z klíštěcích slin, autoři studie zabalili do lipidových nanočástic a použili pro experimentální vakcinaci morčat (morčat proto, že je u nich znám efekt získané rezistence proti opakovanému sání klíšťat). Vzniklé protilátky v místě sání klíšťat blokovaly většinu cílených proteinů slin, což se projevilo zarudnutím již 18 hodin po přisátí klíšťat. U nevakcinovaných morčat se podobná reakce neprojevila. Vakcinační koktejl tak proměnil rafinované a dobře skryté klíštěcí sání na sání „humpolácké“ (podobné komářímu bodnutí nebo zadření třísky).

Klíště nemusí být vždy vidět. Vlevo: Polonasáté samice klíštěte Ixodes ricinus na morčeti. Vpravo: Nymfy Ixodes ricinus přisáté na samci ještěrky obecné.

Autoři dále sledovali, jestli takto rozkrytý lup krve klíšťaty ovlivní přenos borelií z nakažených nymf do experimentálních morčat. Ve standardním nastavení pokusu, tedy bez zásahu experimentátorů, vakcína přenosu borelií nezabrání – nakazilo se 60 % testovaných morčat oproti kontrole (kde infikované nymfy klíšťat infikovaly 80 % nevakcinovaných morčat). Pokud ale experimentátoři klíště odstranili hned po jeho „odhalení“ (tj. po zarudnutí místa sání), k přenosu borelií nedošlo. Nová mRNA vakcína by tedy mohla sloužit jako imunitní pomocník pro včasné odhalení sajícího klíštěte. U lidí, kteří si mohou klíště rychle odstranit, by měla významný efekt v prevenci přenosu boreliózy.

Vzhledem k možnostem a všestrannosti technologie mRNA vakcín lze předpokládat, že se budou vyvíjet další sofistikované a optimalizované receptury koktejlů mRNA, zaměřené jak na klíštěcí molekuly, tak i na antigenní proteiny (proti nimž se tvoří protilátky) samotných patogenů. V případě borelií je velmi dobrým antigenem povrchový protein OspA (viz Vesmír 100, 464, 2021/7). Průkopnická studie (tzv. proof-of-concept) využívající koktejl mRNA vakcíny, kterou v článku [1] představil Andaleeb Sajid s kolegy, ukazuje nový směr výzkumu v účinném boji proti krevsajícím členovcům a patogenům.