Cikkek
A Mikrobióta Szerepe az Oltások Hatékonyságában
A már közel egy éve tartó koronavírus-járvány árnyékában egyre nagyobb hangsúlyt kap az immunrendszer működésének megértése. Egy védőoltás kifejlesztésének az alapja az immunrendszer működésének és a szabályozásának alapos ismerete. A védőoltások fejlesztése során a tudomány jelenleg állati modellek vizsgálatával alapozza meg a kutatásokat a fejlesztés korai szakaszaiban. Ezek a kutatások az emberi élet védelmét szolgálják, de sajnos az állatmodellen elért sikerek nem mindig eredményeznek az emberi szervezetben is hatékony megoldást. A Science új, áttekintő tanulmányában bemutatják, hogy mik lehetnek az állati modellek alkalmazásának gyenge pontjai, továbbá milyen technikai fejlesztések állnak rendelkezésre, amelyek lehetővé teszik az emberi immunrendszer rendszerszintű vizsgálatát, így segítve elő a kutatások biztonságosabbá és hatékonyabbá tételét. A publikáció szerzői többek között kitérnek arra is, milyen szerepet tölt be a humán mikrobiom a vakcina által kiváltott immunválasz kialakulásában.
A kutatók kihangsúlyozták az állatkísérletek fontosságát az immunológiai kutatások történetében, hiszen több jelentős felfedezés is született állatokon végzett kutatások eredményeként, amely Nobel-díjat is érdemelt. Az ilyen kísérletek szigorúan szabályozott és kontrollált körülmények között folynak, hogy minimalizálják az eredményeket befolyásoló egyéb tényezőket. Hogy megfeleljenek ezen követelményeknek, az immunológiai kutatásokban kiemelt szerepet játszó kísérleti egerek esetén előfordul, hogy pl. genetikailag egyformák, kórokozókkal soha nem érintkeztek, steril a bélrendszerük, egyes génjeik inaktívak vagy túlaktiváltak, stb. Mindezeknek köszönhetően a biológia folyamatok jobban nyomon követhetőek, a kísérleti eredmények reprodukálhatósága nő, viszont ezek a modellek nem megfelelőek a sokrétű környezeti hatásokat (például a bélbaktériumokat) is figyelembe vevő rendszerszintű vizsgálatokhoz. Ugyanakkor ez utóbbi elengedhetetlen, ha a sokszínű emberi társadalmak immunizálására törekszünk, mint a jelen COVID-19 pandémia idején is.
A rendszerszintű elemzés eszközei a nagy áteresztőképességű “omikai” technológiák. Ilyenek a transzkriptomika (génkifejeződés vizsgálata), proteomika (fehérjék összességének vizsgálata), metabolomika (anyagcseretermékek összességének vizsgálata), tömegcitometria (sejtek vizsgálata), epigenetika (örökletes, génműködést befolyásoló tényezők) és az új-generációs szekvenálás. Ezen vizsgálati eszközök repertoárjával egy rutinszerűen vett vérminta esetén is komplex képet lehet kapni egy személy immunológiai állapotáról. Egyéb szövetek és az emberi mikrobiom vizsgálata tovább árnyalhatja adott személy, vagy általánosabban egy populáció immunológiai állapotáról alkotható képet.
A bél mikrobióta hatását a vakcina által kiváltott immunválaszra kísérletek igazolják. Transzkripcionális elemzéssel feltárták a TLR5 (a baktériumok ostorát alkotó flagellint felismerő receptor) gén expressziója és az oltás által kiváltott immunválasz mértéke között. Egérkísérletek igazolták, hogy mind a hibás TLR5 génnel rendelkező, mind a csíramentes körülmények között nevelt, mikrobiommal nem rendelkező egerek esetén károsodott az immunválasz kialakulása az oltást követően. Ezek alapján úgy tűnik, a baktériumok ostorának TLR5 által történő érzékelése elengedhetetlen lépése az immunválasz kialakulásának. Embereken végzett vizsgálatok, amelyek antibiotikum kezelést követően, a kezelés következtében károsodott bélmikrobiota hatását vizsgálták az oltást követő immunválasz kialakulására, azonban nem adtak ilyen egyértelmű választ. Ugyanakkor rendszerszinten vizsgálva a humán immunválasz kialakulását befolyásoló tényezőket multi-omikai elemzések korrelációt mutattak bizonyos baktériumfajok és metabolikus profilok, ezen keresztül pedig a humán immunrendszer szabályozása között.
A kutatók felhívják a figyelmet az immunrendszer emberben való vizsgálatának lehetőségére, előnyeire és fontosságára, amelyhez egyre több eszköz áll már rendelkezésre, ugyanakkor hangsúlyozzák, hogy a kutatások elengedhetetlen részei maradnak az állatkísérletek. Fontos érteni, hogy ennek a két megközelítésnek az együttes alkalmazása és fejlesztése vezet a biztonságosabb és hatékonyabb vakcina fejlesztésekhez. Mindezek egy új paradigma formálódását jelentik, mely egy világjárvány idején a hatékony és gyors vakcina fejlesztés érdekében elemi fontosságúak.
Forrás: https://science.sciencemag.org/content/369/6511/eaay4014