Aký osud v tele budú mať vektorové adenovírusové vakcíny???

Adenovírusové vakcíny nepredstavujú nič nové. Všeobecne adenovírusy predstavujú všadeprítomné infekčné agensy, ktoré spôsobujú u človeka obyčajnú nádchu, zápal očných spojiviek. Vírusové vakcíny sú založené na inaktivovaných alebo oslabených patogénoch. Pojem mRNA vakcína bola pôvodne vyvinutá v roku 1990. Hlavným predpokladom tejto technológie, spočíva v dodaní mRNA kódujúcej antigén z cieľového patogénu do bunky hostiteľa. Tieto bunky potom produkujú antigén, ktorý imunitný systém rozpozná ako cudzí, čo vedie k imunitnej odpovedi. Pokroky v produkcii mRNA a dodávaní génov podnietili nárast skupín, ktoré sa zaujímali o technológiu pre mnohé aplikácie vrátane rakoviny, dedičných chorôb a vakcín. mRNA je dodávaná v lipidových nanočasticiach (LNP), čím sa zvyšuje jej stabilita in vivo a schopnosť úspešne vstúpiť do hostiteľských buniek. Len, čo ak niečo nevyjde podľa plánu a nastanú molekulárne procesy, s ktorými nik nerátal?

Autori Stephen a kol. vo vedeckej štúdií opisujú chromozomálnu integráciu adenovírusovej vektorovej DNA in vivo. V súčasnosti rekombinantné adenovírusové (Ad) sú v štádiu klinického vývoja pre rôzne aplikácie, vrátane nádorovej terapie, vakcinácie a génovej terapie. Dnes je najväčší počet klinických štúdií prenosu génov založený na vektoroch Ad. Chromozomálna integrácia (Ad) vektorovej DNA po génovom prenose v bunkovej kultúre bola analyzovaná len v niekoľkých štúdiách. Integrácia adenovírusového vektora in vivo je zatiaľ menej známa. Životný cyklus adenovírusu je extrachromozomálny. Ad-vektory predstavujú, ako neintegrujúce vektory, ale v skorších štúdiách bolo spozorované, že aplikácia divého typu adenovírusu (Ad12) do škrečka, viedla k tvorbe nádoru v dôsledku chromozomálnej integrácie vírusovej DNA a expresie E1A/E1B onkoproteínov.

V druhej vedeckej štúdií obsiahnutej v NCBI autor Doerfler uvádza, že v „súčasnosti podávané vakcíny závisia od adenovírusových DNA vektorov, alebo od mRNA SARS-CoV-2, ktoré sa môžu reverzne transkribovať do DNA. Avšak nie často. Skutočná integrácia molekúl vírusovej DNA a DNA vektora adenovírusu bude pravdepodobne náhodnými procesmi, ktorých frekvenciu a epigenetické dôsledky nemožno s istotou posúdiť“.

Súčasné vakcíny na type adenovírusového vektora predstavujú: AstraZeneca / Oxford University , Johnson & Johnson Janssen COVID-19 vakcíny , a Sputnik V. Aj keď neexistujú žiadne dôkazy o tom, že by sa ľudské adenovírusy kauzálne podieľali na tumorigenéze človeka, tak túto možnosť nemožno kategoricky vylúčiť, najmä v prípade vakcín na báze vektorov. Predstavme si, že takmer 50 % ľudského genómu predstavujú transponovateľné prvky a 8 % tvoria endogénne retrovírusové genómy. Starodávne integračné procesy sa datujú do obdobia pred > 60 až 70 miliónmi rokov, a možno aj dlhšie. Práca s adenovírusovými vektormi je založená na neoverenom tvrdení, že tieto vektory sú bezpečné, pretože adenovírusová DNA by sa „neintegrovala“ do genómu recipientných buniek. Len na toto tvrdenie neexistujú žiadne spoľahlivé dôkazy. Súčasné vakcíny založené na adenovírusovom vektore vyžadujú prísne a dôkladné prehodnotenie ich nevýhod. Dnes sa odhaduje, že vektorová adenovírusová DNA primárne zasahuje do hepatocytov a taktiež vstupuje aj do buniek imunitného systému. Testy na škrečkoch preukázali:

  1. „Ľudský adenovírus typu 12 (Ad12) indukuje neuroektodermálne neoplázie u 70 až 90 % naočkovaných holíčat sýrskych škrečkov,
  2. Ad12 – indukovaných škrečkových nádoroch boli viaceré kópie vírusovej DNA integrované v jednom náhodne vybranom mieste bunkovej integrácie,
  3. Mechanizmus inzercie sa zdal podobný alebo identický s mechanizmom nehomologickej rekombinácie. V niektorých prípadoch bola sekvencia recipientnej bunkovej DNA susediaca s integrovanou vírusovou DNA transkripčne aktívna“

Čo sa deje v ľudských bunkách infikovaných adneovírusom?

A teraz, ak si vezmeme do úvahy, že ľudský genóm nesie 1,1 % exónov, 24 % intrónov a 75 % intergénovej DNA, tak integrácia cudzej DNA má šancu asi 1/100 zasiahnuť funkčné gény. DNA ľudského adenovírusu je schopná rekombinácie s bunkovou DNA aj v produktívne infikovaných ľudských bunkách, hoci skutočné integráty je ťažké dokumentovať, pretože žiadna z infikovaných ľudských buniek neprežije produktívne adenovírusové infekcie. Iné laboratóriá preukázali dôkazy z in situ hybridizačných experimentov, že DNA ľudského adenovírusu pretrvávala v chronicky infikovaných ľudských adenoidných bunkách.

Integrácia adenovírusovej vektorovej DNA

Laboratórium Stefana Kochanka na Ulmskej univerzite v Nemecku vykonalo pilotnú štúdiu s cieľom zistiť, či by sa DNA adenovírusového vektora mohla integrovať do chromozómov v dôsledku prenosu génov sprostredkovaného adenovírusovým vektorom u myší. Záver výsledkov preukázal, že v hepatocytoch exprimujúcich transgén sa našli vektorové konštrukty integrované do myšacieho genómu. Autori z týchto výsledných štúdií navrhli aj frekvenciu rekombinácie DNA heterológneho adenovírusového vektora s genómom príjemcu, ktorá bola porovnateľná s frekvenciou spontánnych mutácií v bunkách cicavcov. Rekombinácia ľudskej DNA s cudzou DNA by mohla zohrávať dôležitú úlohu pri vytváraní spomenutých spontánnych mutácií.

Zhang et al. skúmali, či RNA SARS-CoV-2 môže byť reverzne transkribovaná do DNA, ktorá by sa zase mohla integrovať do hostiteľského genómu a pokračovať v transkribovaní do RNA. Závery ich štúdií popisujú, že duplikácie cieľového miesta lemujúce vírusové sekvencie a konsenzuálne rozpoznávacie sekvencie endonukleázy LINE1 v miestach integrácie, čo je v súlade s retrotranspozónom sprostredkovaným LINE1, cieľovo primovaný mechanizmus reverznej transkripcie a retropozície. V niektorých tkanivách od pacienta sa našli dôkazy naznačujúce, že veľká časť vírusových sekvencií sa prepisuje z integrovaných kópií DNA vírusových sekvencií, čím sa vytvárajú chimérické transkripty, vírus-hostiteľ. Integrácia a transkripcia vírusových sekvencií, tak môže prispieť k detekcii vírusovej RNA pomocou PCR u pacientov po infekcii. Aj keď detegovali iba subgenomické sekvencie odvodené hlavne od 3′ konca vírusového genómu integrovaného do DNA hostiteľskej bunky, tak infekčný vírus nemožno z nich produkovať. Samotná infekcia COVID19 môže byť spojená s integráciou reverzných transkriptov vírusovej RNA, pričom tento proces sa môže vyskytnúť kedykoľvek. Rozsah, v akom sa môžu tieto produkty adenovírusových génov koexprimovať s vrcholovým glykoproteínom vírusu SARS-CoV-2 po aplikácií vektorovej vakcíny do svalu, zostáva ešte nepreskúmaný. V súčasnosti sa nedokážu zmerať možné účinky na ľudský organizmus, ak sa aj prejavia. V poznámkach sú spomenuté 3 dôležité body:

  1. Vakcíny založené na adenovírusovom vektore môžu viesť k integrácii adenovírusovej DNA s neznámou frekvenciou až nepredvídateľnými epigenetickými následkami. Je možné, že epigenetické účinky možno pozorovať až roky po očkovaní.
  2. Adenovírusové gény, ktoré sú stále prítomné v DNA adenovírusového vektora, sa môžu transaktivovať bunkovými faktormi a viesť k individuálne sa meniacim reakciám imunitnej pamäte, ktoré očkované osoby pociťujú ako prechodné postvakcinačné symptómy. Smrteľné následky v dôsledku extrémnych imunitných reakcií boli našťastie veľmi zriedkavé.
  3. SARS-CoV-2 RNA alebo jej segmenty, ako napríklad spike gén, môžu byť reverzne transkribované reverznými transkriptázami kódovanými LINE-1 alebo inými faktormi a takto syntetizovaná DNA sa môže integrovať na neznáme miesta do genómov očkovaných osôb. Samozrejme, to isté platí pre všetky infekcie SARS-CoV-2. Riziko nežiaducich integračných účinkov reverzných transkriptov RNA SARS-CoV-2 pri infekciách SARS-CoV-2 sa teda zdá podobné ako pri očkovaní vakcínou proti Covid-19 na báze mRNA. 

Ešte pred príchodom vakcín, od minulého roka som poukazoval na ich možné zlyhania zo strany molekulárnych procesov. Okrem toho som ďalej upozorňoval na mutačnú aktivitu vírusu, vďaka ktorej dokážu obísť imunitné obranné reakcie hostiteľa a vakcíny.  Veľký dôraz som kládol na absenciu rozsiahlych predklinických vedeckých štúdií u všetkých typoch vakcín proti covid19. Po extrémne rýchlom zavedení všetkých súčasných typov covid19-vakcín, biotechnológovia pozabudli pripomenúť na ich vedľajšie účinky, vrátane možnej integrácie adenovírusovej vektorovej DNA u tohto typu. Hypoteticky si kladiem otázku, či dopomôžu k ľahšiemu získaniu inej vírusovej infekcie ? V biológií buniek a medicíne je možné hocičo a zahrávať sa s experimentálnou genetikou nemusí byť niekedy sľubné. Nik netuší, čo tieto vakcinačné metódy na ľuďoch prinesú o niekoľko rokov.

Spracoval: Michal Šebeňa

Zdroje:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/labs/pmc/articles/PMC8168329/?fbclid=IwAR3U6bk_88cVa4Xt6fuROQr7-OR8qV7aAkv2bQd2N1IqkDaECTNxFac4-HQ#bib0052

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/labs/pmc/articles/PMC8342436/

https://journals.asm.org/doi/full/10.1128/JVI.00751-10

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33958444/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/labs/pmc/articles/PMC8168329/#bib0052

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34087261/