Πώς θα μπορούσε να λειτουργήσει ένα αυτοδιαδιδόμενο εμβόλιο σε πληθυσμό νυχτερίδων. Νυχτερίδες που ενέθηκαν απευθείας με εμβόλιο αυτοδιάδοσης διέδωσαν παθητικά το εργαστηριακά τροποποιημένο ιικό εμβόλιο σε άλλες νυχτερίδες που συναντούν με την πάροδο του χρόνου (T1->T2->T3…) δημιουργώντας σταδιακά ανοσία σε ολόκληρο τον πληθυσμό. Σε αυτό το παράδειγμα χρησιμοποιούνται νυχτερίδες, αλλά οποιοδήποτε είδος θηλαστικού που ζει σε ομάδες θα μπορούσε θεωρητικά να στοχευτεί στον γρήγορο εμβολιασμό ολόκληρων πληθυσμών. Credit: Derek Caetano-Anolles

Από τότε που δημιουργήθηκε ο πρώτος εργαστηριακά τροποποιημένος ιός με δυνατότητα αναπαραγωγής το 1974, έχει προκύψει μια συναίνεση βασισμένη σε στοιχεία ότι πολλές αλλαγές που εισάγονται στα ιικά γονιδιώματα είναι πιθανό να αποδειχθούν ασταθείς εάν απελευθερωθούν στο περιβάλλον. Σε αυτή τη βάση, πολλοί ιολόγοι θα αμφισβητούσαν την απελευθέρωση γενετικά τροποποιημένων ιών που διατηρούν την ικανότητα να εξαπλώνονται μεταξύ μεμονωμένων σπονδυλωτών ξενιστών. Ερευνητές από τη Γερμανία, τη Νότια Αφρική, το Ηνωμένο Βασίλειο και τις Ηνωμένες Πολιτείες επισημαίνουν τώρα σε ένα άρθρο πολιτικής ότι παρά αυτές τις ανησυχίες, εμβόλια αυτοδιάδοσης για ζώα ερευνώνται στην Ευρώπη και τις ΗΠΑ. Αποσκοπούν στον περιορισμό της εξάπλωσης ζωικών ασθενειών ή μετάδοσης ασθενειών στον άνθρωπο.

Τα μη διαδομένα εργαστηριακά τροποποιημένα ιικά εμβόλια χρησιμοποιούνται ήδη σήμερα, για παράδειγμα ως εμβόλια για άγρια ​​φύση των ζώων κατά της λύσσας ή για τον άνθρωπο κατά της πολιομυελίτιδας. Ωστόσο, σε όλες τις τροποποιημένες εφαρμογές ιών μέχρι σήμερα, έχουν γίνει αυστηρές προσπάθειες για την εξάλειψη (ή αν αυτό δεν είναι δυνατό, ελαχιστοποίηση) της ικανότητας των ιών να εξαπλώνονται στο περιβάλλον μεταξύ ατόμων ξενιστών.

Τα μοριακά εργαλεία που είναι απαραίτητα για τη δημιουργία ιικών εμβολίων που διατηρούν την ικανότητά τους να αυτοδιαδίδονται υπάρχουν εδώ και αρκετό καιρό. Το 2000, οι ερευνητές απέδειξαν τη μετάδοση ενός κουνελιού που εξαπλώνεται μόνο του εμβόλιο σε μια δοκιμή πεδίου σε ένα ισπανικό νησί. Ωστόσο, ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Φαρμάκων αρνήθηκε να χορηγήσει έγκριση κυκλοφορίας για το εμβόλιο. «Δεν απαιτούνται νέες τεχνολογίες για την παραγωγή αυτοδιαδιδόμενων εμβολίων· μπορούν να αναπτυχθούν χρησιμοποιώντας μεθόδους που υπάρχουν ήδη σήμερα», λέει η Φιλίππα Λέντζος από το King’s College του Λονδίνου.

Ιογενές εμβόλιο κατά της πανώλης των χοίρων

Στην Ισπανία, οι επιστήμονες εμβολιάζουν επί του παρόντος τους χοίρους με αυτοδιάδοση ιούς (που δεν έχουν τροποποιηθεί σε εργαστήριο) κατά της αφρικανικής πανώλης των χοίρων ως μέρος των περιορισμένων πειραμάτων. Στις ΗΠΑ, μόλις ολοκληρώθηκε ένα τετραετές ερευνητικό πρόγραμμα που προσπαθούσε να εντοπίσει μαθηματικά στρατηγικές για την ανάπτυξη εμβολίων αυτοδιάδοσης. Η ερευνητική υπηρεσία του Υπουργείου Άμυνας των ΗΠΑ, DARPA, χρηματοδοτεί επίσης πειράματα για να προσδιορίσει εάν τα εμβόλια αυτοδιαδιδόμενων ζώων, τροποποιημένα από εργαστήριο, μπορούν να αποτρέψουν τη διάχυση παθογόνων στο στρατιωτικό προσωπικό των ΗΠΑ στις περιοχές όπου δραστηριοποιούνται.

«Εάν, όπως υποστηρίζεται, τα εμβόλια αυτοδιάδοσης είναι δυνητικά μετασχηματιστικά σε ένα ευρύ φάσμα γεωργικών, ιατρικών χρήσεων και χρήσεων διατήρησης, τότε οι προγραμματιστές και οι χρηματοδότες θα πρέπει να δεσμευτούν για την αντιμετώπιση των αναγκών εντός των συνόρων τους, αντί να συνεχίσουν να προτείνουν έθνη του ισημερινού για επιτόπιες δοκιμές. », λέει ο Guy Reeves του Ινστιτούτου Max Planck για την Εξελικτική Βιολογία στο Plön της Γερμανίας. “Αυτό θα μεγιστοποιήσει τις πιθανότητες για μια έντονη συζήτηση μεταξύ των συμπολιτών και των εθνών σχετικά με τη σοφία της αυτοδιάδοσης ιογενών προσεγγίσεων στο περιβάλλον. Από αυτή την άποψη, το χρηματοδοτούμενο από την ΕΕ έργο για την αντιμετώπιση ενός σοβαρού χοίρου νόσος εντός των εδαφών της θα μπορούσε να θεωρηθεί ως ένα βήμα προς αυτή την κατεύθυνση».