Az antibiotikum-rezisztencia olyan mértékben világszerte probléma, hogy komoly a kockázata annak, hogy hamarosan gyakori fertőzésekké válnak kezelhetetlen. Közben kialakultak a vakcinák közel egy évszázaddal ezelőtt még mindig megvéd minket a halálos betegségektől. Mi magyarázhatja ezt a különbséget?

A baktériumok rezisztenciát fejlesztettek ki minden valaha kifejlesztett antibiotikum. Néha ez nagyon hamar megtörtént az antibiotikum első bevezetése után. Elvitte csak hat év a penicillinnel szembeni rezisztencia, az első antibiotikum, amely széles körben elterjedt a brit kórházakban.

De a vakcinákkal szembeni rezisztencia csak ritkán fordult elő. A vakcinák pedig segítettek felszámolni a himlőt és remélhetőleg hamarosan a gyermekbénulást is. Egy korábbi tanulmány két meggyőző érvet javasolt ennek a jelenségnek a magyarázatára, kiemelve a gyógyszerek és a vakcinák mechanizmusa közötti döntő különbségeket.

De először magyarázzuk el, mit értünk ellenálláson, és hogyan keletkezik. A fertőzés során a vírusok és baktériumok gyorsan szaporodnak. Ennek során milliószor másolják le genetikai anyagukat. Eközben gyakran előfordulnak hibák, és minden hiba kissé megváltoztatja a genomjukat. Ezeket a hibákat mutációknak nevezzük.

Leggyakrabban a mutációknak alig vagy egyáltalán nincs hatása, vagy nagyon károsak a vírus hatékonyságára nézve. De néha – nagyon ritkán – a kórokozóknak szerencséjük lehet, és egy mutáció megakadályozhatja az antibiotikum bejutását a sejtbe, vagy megváltoztathatja azt a helyet, ahol a gyógyszer vagy az antitest kötődne, megakadályozva a működésüket. Ezeket „ellenállási” vagy „menekülési” mutációknak nevezzük.

Első különbség: a célpontok száma

A vakcinák működnek a kórokozó ártalmatlan részének, az úgynevezett antigénnek a szervezetbe juttatásával. Arra edzik az immunrendszerünket, hogy Y alakú fehérjéket vagy antitesteket termeljen, amelyek specifikusan kötődnek hozzájuk. Serkentik a specifikus fehérvérsejtek, az úgynevezett T-sejtek termelését is, amelyek elpusztíthatják a fertőzött sejteket, és elősegíthetik az antitestek termelését.

Az antigénekhez kötődve az antitestek segíthetnek a kórokozók elpusztításában, vagy megakadályozhatják, hogy bejussanak a sejtekbe. Ezenkívül immunrendszerünk nem csak egyetlen antitestet hoz létre, hanem akár több száz különböző antitestet – vagy epitópot –, amelyek mindegyike az antigén különböző részeit célozza meg.

Összehasonlításképpen: a gyógyszerek, például az antibiotikumok vagy a vírusellenes szerek általában kis molekulák, amelyek gátolnak egy adott enzimet vagy fehérjét, amelyek nélkül a kórokozó nem tud túlélni vagy szaporodni. Ennek eredményeként a gyógyszerrezisztencia általában csak egyetlen hely mutációját igényli. Másrészről, bár nem lehetetlen, a legtöbb vakcina esetében eltűnően kicsi annak a valószínűsége, hogy az antitestek által megcélzott epitópok mindegyike, vagy akár a legtöbb epitóp kiszabaduljon.

 Míg az antibiotikumok általában csak egy célponttal rendelkeznek, a vakcinák több antitestet hoznak létre, amelyek egy antigén különböző részéhez kötődnek, ami megnehezíti a rezisztencia kialakulását. Célia Souque

A gyógyszerekkel a rezisztencia valószínűségének csökkentése hasonló módon érhető el több egyidejű alkalmazásával – ezt a stratégiát kombinációs terápiának nevezik –, amelyet a HIV és a tuberkulózis kezelésére alkalmaznak. Gondolhat arra, hogy a testében lévő antitestek hatnak mint egy masszívan összetett kombinált terápia, több száz, kissé eltérő gyógyszerrel, ezáltal csökkentve a rezisztencia kialakulásának esélyét.

Második különbség: a kórokozók száma

Egy másik lényeges különbség az antibiotikumok és a vakcinák között az, hogy mikor használják őket, és hány kórokozó található a közelben. Az antibiotikumokat egy már kialakult fertőzés kezelésére használják, amikor már több millió kórokozó van a szervezetben. De a vakcinákat megelőzésként használják. Az általuk létrehozott antitestek a fertőzés legelején hatnak, amikor a kórokozók száma alacsony. Ennek fontos következményei vannak, mivel az ellenállás egy számjáték. Nem valószínű, hogy néhány kórokozó replikációja során rezisztenciamutáció következik be, de ennek az esélye nő, ha több kórokozó van jelen.

 Minél több kórokozó van jelen a fertőzés során, annál valószínűbb, hogy rezisztenciamutáció lép fel. Célia Souque

Ez nem jelenti azt, hogy a vakcinákkal szembeni rezisztencia soha nem fejlődik ki: jó példa erre az influenza. Magas mutációs rátájának köszönhetően az influenzavírus gyorsan képes annyi mutációt felhalmozni, hogy az antitestek már nem ismerik fel – ez a folyamat ún. „antigén drift”. Ez részben megmagyarázza, miért kell minden évben cserélni az influenza elleni védőoltást.

Mit mond ez nekünk a SARS-CoV-2 elleni vakcinákról? Kell-e aggódnunk amiatt, hogy az új vakcinák elvesztik a hatékonyságukat? Szerencsére az új koronavírus lektoráló mechanizmussal rendelkezik Ez csökkenti a genom replikációja során elkövetett hibákat, és mutációk bekövetkezését jelenti sokkal ritkábban, mint az influenzavírusokban.

Emellett megerősítést nyert, hogy mind a Oxford / AstraZeneca és a Pfizer / BioNTech a vakcinák hatékonyan stimulálhatják a több epitóphoz kötődő antitesteket, aminek le kell lassítania a rezisztencia kialakulását.

De akkor is óvatosnak kell lennünk. Ahogy korábban említettük, a számok számítanak, ha ellenállásról van szó. Minél több vírus van a közelben – akárcsak egy gyorsan növekvő világjárvány idején –, annál valószínűbb, hogy valaki eltalálja a főnyereményt, és mutációkat fejleszthet ki, amelyek jelentősen befolyásolják a vakcina hatékonyságát. Ha ez a helyzet, akkor szükség lehet a vakcina új verziójára, hogy antitesteket hozzunk létre ezen mutált vírusok ellen. Ezért is fontos, hogy a fertőzések számát a megelőzésen és a kontaktusok nyomon követésén keresztül alacsony szinten tartsuk, hogy a vakcinák a lehető leghosszabb ideig működjenek.

A szerzőről

Celia Souque, posztdoktori kutató, mikrobiológia, University of Oxford és a Louis du Plessis, Posztdoktori munkatárs, University of Oxford

könyvek_egészség

Ezt a cikket újra kiadják A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk.