Ze względu na wycofanie się wielu krajów ze szczepionek pełnokomórkowych oraz suboptymalnej ochrony zapewnianej szczepionkami acelularnymi rozpoczęto prace nad szczepionkami eksperymentalnymi nowej generacji. Obecnie testowane są różne szczepionki nowego typu, które mogą wyindukować pożądaną odpowiedź immunologiczną wraz z komórkami pamięci rezydującymi lokalnie w drogach układu oddechowego (TRM). Testowana jest również zmiana drogi podawania szczepionek z domięśniowej na donosową drogę immunizacji. Proponowana jest również strategia typu „prime-pull”, zgodnie z którą pierwsza dawka byłaby podawana domięśniowo, a dawka przypominająca donosowo, by zrekrutować komórki układu immunologicznego do miejsca potencjalnej infekcji, czyli górnych dróg oddechowych. Głównymi trendami w celu otrzymania szczepionki trzeciej generacji przeciwko krztuścowi są:
- udoskonalenie szczepionki pełnokomórkowej poprzez skoniugowanie jej z dodatkowymi szczepionkami 5 w 1 lub 6 w 1 i stworzenie szczepionki poliwalentnej29
- stworzenie szczepionek wP o obniżonej zawartości endotoksyny LPS (lipopolisacharyd)30,31
- badanie skuteczności szczepionki opartej na żywym, lecz atenuowanym (osłabionym) szczepie B. pertussis BPZE1 w formie aerozolu do podania donosowego32,33
- szczepionki bazujące na zewnątrzkomórkowych pęcherzykach pozyskanych (OMV – outer membrane vesicles) z bakterii krztuśca34,35
- zmiana adiuwantu ze związków glinu na adiuwant promujący odpowiedź immunologiczną typu Th1/Th17 (np. adiuwant LP-GMP)36
- szczepionki oparte na mRNA kodującym antygeny bakterii krztuśca.
Podsumowanie
Obecne szczepionki pełnokomórkowe są bezpieczne i chronią przed symptomami choroby oraz przed śmiercią z powodu zakażenia bakterią krztuśca, więc jeśli nie ma przeciwwskazań, należy je stosować. Wykazano również, że szczepionki wP znacznie redukują ryzyko transmisji bakterii w populacji, ponieważ chronią zarówno dolne, jak i górne drogi oddechowe. Szczepionki acelularne także chronią przed objawami choroby, niemniej w przeciwieństwie do szczepionek wP szczepionki aP nie zabezpieczają przed kolonizacją górnych dróg oddechowych przez bakterię krztuśca. W dłuższej perspektywie może to stanowić ryzyko transmisji patogenu w społeczeństwie poprzez zaszczepionych i bezobjawowych cichych roznosicieli. Udowodniono ponadto, że w związku z indukcją nieefektywnej odpowiedzi immunologicznej oraz głównie przeciwciał neutralizujących toksyny odporność poszczepienna gwałtownie spada w krótkim okresie tuż po podaniu ostatniej dawki przypominającej37,38. Dodatkowo w krajach, które wprowadziły szczepienia szczepionką aP, nastąpiła gwałtowna ekspansja szczepów bakterii krztuśca, które utraciły przynajmniej jeden z antygenów zawartych w szczepionce, co dodatkowo utrudnia ochronę populacji przed zakażeniem krztuścem39,40. W konsekwencji postuluje się zwiększenie częstotliwości szczepień oraz ich wprowadzenie w trzecim trymestrze ciąży41,42. Takie działania mogą nie być skuteczne w dłuższym okresie choćby ze względu na pojawianie się szczepów, które nie posiadają na swojej powierzchni antygenów zawartych w szczepionkach acelularnych. Kwestionowana może być również zasadność szczepienia w trakcie trwania ciąży. Badania na modelu mysim potwierdziły, że takie szczepienie chroni przed symptomami choroby, ale może się przyczyniać do zwiększenia rezerwuaru bakterii krztuśca i kolonizacji górnych dróg oddechowych, a także do determinowania suboptymalnej odpowiedzi immunologicznej na bakterię krztuśca u młodych osobników43. W modelu na pawianach także zaobserwowano przedłużoną kolonizację górnych dróg oddechowych bakterią krztuśca u potomstwa, którego matki zaszczepiono szczepionką acelularną w trakcie trwania ciąży44. Wykazano również, że u ludzi szczepienie w trakcie ciąży osłabia odpowiedź limfocytów T na szczepienia podstawowe przeciwko krztuścowi zarówno dzieci donoszonych, jak i wcześniaków45,46. Argumenty te kwestionują zasadność całkowitej rezygnacji ze szczepionki pełnokomórkowej na rzecz szczepionki acelularnej, a także ostrożność przy wprowadzaniu szczepień w trakcie trwania ciąży ze względu na determinację odpowiedzi immunologicznej na dany patogen u potomstwa.
W przypadku istniejących szczepionek pełnokomórkowych odporność wyindukowana szczepieniem spada stopniowo, dając długotrwałą ochronę przed infekcją. Szczepionki pełnokomórkowe zawierają wiele antygenów, co pozwala na szeroką ochronę przed różnymi szczepami bakterii krztuśca. Po szczepieniu szczepionką wP indukowana jest odpowiedź komórkowa typu Th1/Th17 oraz rezydujące limfocyty T pamięci i przeciwciała opsonizujące, co umożliwia skuteczniejszą eliminację bakterii z dróg układu oddechowego. Dodatkowo początkowe szczepienie przy użyciu szczepionki pełnokomórkowej determinuje pożądany typ odpowiedzi immunologicznej nawet po podaniu acelularnej dawki przypominającej wiele lat później26. Jedną ze strategii ograniczających cyrkulację bakterii krztuśca w populacji może być szczepienie dorosłych i starszych dorosłych pełnokomórkową dawką przypominającą o obniżonej zawartości komponentu krztuścowego lub obniżonej zawartości endotoksyn.
Podziękowania
Dr inż. Mieszko M. Wilk jest wspierany w ramach projektu nr 2021/43/P/NZ6/02314 współfinansowanego ze środków Narodowego Centrum Nauki oraz programu ramowego Unii Europejskiej w zakresie badań naukowych i innowacji Horyzont 2020 na podstawie umowy nr 945339 w ramach działań „Marie Skłodowska-Curie”. Dla celów Open Access autor udostępnia na licencji CC-BY (CreativeCommons – uznanie autorstwa) każdą wersję AAM, która może powstać na podstawie niniejszego artykułu.
Artykuł powstał z grantu firmy IBSS Biomed
