Szczepionka na nałóg

ResearchBlogging.org

źródło: flickr; dongga BS (CC BY-NC-ND 2.0) ©2011

Szczepionki są przez wiele powszechnie dostępnych źródeł (mój eufemizm na wiki i inne encyklopedie online) definiowane jako preparat pochodzenia biologicznego, który stymuluje układ immunologiczny do wytworzenia odporności skierowanej przeciwko składnikom tego preparatu. Nieco archaiczne jest jednak podejście do tematu traktujące szczepionkę jako preparat zawierający fragment osłabionego patogenu, który ma pobudzić układ odpornościowy przeciwko niemu. Historia wakcynologii rozpoczyna się co prawda od prób stworzenia szczepionek zawierających cały, ale atenuowany, organizm – tak powstały pierwsze szczepionki na np. tyfus i cholerę (1896 rok), dżumę (1897 rok), inaktywowana szczepionka przeciw polio (1955 rok), czy wreszcie, całkiem niedawno – szczepionka przeciw zapaleniu wątroby typu A (1995 rok). Strategia jednak szybko ulegała zmianie i poprawie – kolejne szczepionki zawierały już tylko ekstrakty lub fragmentu patogenów (grypa, wąglik, japońskie zapalenie mózgu), anatoksyny (błonica i tężec), powierzchniowe cukry (szczepionki przeciwko pneumokokom, meningokokom oraz kolejna na tyfus) lub cukry sprzężone z białkami błonowymi (ponownie jedne i drugie koki) oraz oczyszczone rekombinowane białka (zapalenie wątroby typu B oraz borelioza).

Po tej litanii należy jednak powiedzieć, że nauka rzuciła się na temat rozpustnie w ostaniej dekadzie, czy może dwóch, i zaczęła stosować metody biologii molekularnej z kategorii ‚naprawdę ostry cutting edge‚: takie jak, między innymi, użycie w szczepionce replikonu alfawirusa (szczepionki przeciw HIV oraz gorączkom krwotocznym), szczepionki DNA czy syntetyczne peptydy.

Istotną zmianą szczepionkowego krajobrazu jest to, że coraz częściej i więcej mówi się o i bada temat szczepionek na choroby niezakaźne. I wydaje się, że jest to dziedzina, gdzie czeka nas prawdziwa rewolucja: ze szczepionkami na różne formy raka, na choroby przewlekłe, na choroby autoimmunologiczne takie jak stwardnienie rozsiane oraz cukrzyca, czy na choroby neurodegenracyjne takie jak choroba Alzheimera. Jak widać temat rozlewa się, jak Wisła na Żuławach, i pisać możnaby o tym dużo, dużo i jeszcze więcej. Ja jednak chciałem dzisiaj podjąć jeden tylko ciekawy wątek tej historii: wątek dotyczący szczepionek przeciwko narkotykom, a w tym szczególnym przypadku – szczepionki na metamfetaminę.

Metamfetamina – pochodna, jak się łatwo domyślić, amfetaminy, jest dość szczególnym narkotykiem. Z jednej strony stosowana jako zatwierdzony przez FDA lek na ADHD czy w leczeniu otyłości, z drugiej zaś – jest środkiem niezwykle uzależniającym, a jej działanie dające podobne, ale znacznie bardziej wzmożone, efekty jak amfetamina, czyni ją pożądanym celem użytkowników środków pobudzających wszelkiego rodzaju. Walka z uzależnieniem od metamfetaminy do łatwych zaś nie należy: zespołowi abstynencyjnego towarzyszyćczęsto mogą ataki psychozy, których w dodatku nie da się leczyć farmakologicznie (w odróżnieniu od psychozy towarzyszącej np. schizofrenii). Mimo poszukiwania metod farmakologicznych, które pomogłyby w walce z uzależnieniem, do tej poty jedyne skuteczne formy leczenia to terapie psychospołeczne i behawioralne.

Zupełnie nową drogę w walce z uzależnieniami otworzyły jednak immunoterapie: leczenia polegające na stosowaniu przeciwciał reagujących z narkotykiem, wychwytujących go, zanim dotrze do receptorów; blokujących w ten sposób ścieżki przekazywania sygnału i hamujących uzależniające działanie tych środków. Wcześniejsze badania skupiły się między innymi na szczepionce antynikotynowej oraz antykokainowej, jednak próby stworzenia szczepionki przeciw metamfetaminie do tej pory zawodziły.

Drogi tutaj są dwie: tzw. pasywna (bierna) immunizacja, gdy pacjentowi po prostu podaje się przeciwciała, w przypadku metamfetaminy działała tylko częściowo. Znacznie bardziej efektywna byłaby jednak aktywna immunizacja, gdy pacjentowi podaje się substancję podobną do narkotyku (leku, czy też czegokolwiek innego, na co chcemy pacjenta uodpornić), wywołując w ten sposób reakcję immunologiczną. W tym drugim przypadku pacjent sam produkuje przeciwciała, a raz wytworzywszy je, organizm „uczy się” ich struktury i jest w stanie wytworzyć je znacznie szybciej i efektywniej najstępnym razem – na przykład gdy uzależniony pacjent spróbuje sięgnąć ponownie po używkę.

Problemem szczepionek przeciwko metamfetaminie było znalezienie właściwego haptenu: cząsteczki naśladującej narkotyk, którą podaje się za pierwszym razem wraz z białkiem towarzyszącym, aby wywołać pierwotną odpowiedź immunologiczną (bez tego białka układ immunologiczny organizmu nie zauważy haptenu). Podanie haptenu/narkotyku po raz kolejny nie wymaga już obecności wspomagającego białka, ponieważ jego struktura została przez organizm zarejestrowana.

Praca opublikowana w kwietniu w Journal of American Chemical Society, wyprodukowana przez grupę Kima Jandy, opisuje w detalach ich epicką podróż w poszukiwaniu haptenu o odpowiedniej strukturze, odpowiednim rozmiarze, odpowiedniej geometrii… A wykonali oni pracę niemal syzyfową (w której detale jednak się nie będę za bardzo zagłębiał). Dość powiedzieć, że do problemu podeszli bardzo systematycznie, robiąc najpierw symulacje teoretyczne, żeby określić, jak ten Święty Graal powinien wyglądać.

Wybrane projekty haptenów do szczepionki przeciwko metamfetaminie. /Za zgodą ACS: Moreno et al., JACS 133(17): 6587 ©2011

Następnie wzięli się za projektowanie: i tutaj musieli wziąć pod uwagę kilka aspektów, np. to, żeby ich hapten naśladował najlepiej najbardziej psychoaktywny enancjomer metamfetaminy, czy to, żeby dało się go łatwo i dużo doprowadzić do organizmu – bo nie wystarczy pacjentowi podać leku, jeśli go nie przyswoi…

Po tym etapie na scenę wkroczyli chemicy syntetycy, no i dali czadu.

Ścieżki syntezy haptenów MH6 i MH7. /Za zgodą ACS: Moreno et al., JACS 133(17): 6587 ©2011

Ostatnim etapem była charakteryzacja uzyskanych haptenów, najpierw w warunkach in vitro za pomocą testu ELISA, a następnie in vivo na myszach. Spośród zsyntetyzowanych sześciu haptenów, związki MH6, MH7 oraz enancjomer S związku MH2 są najbardziej obiecujące. Na razie oznacza to tyle, że myszy szczepione tymi związkami produkowały przeciwciała przeciwko metamfetaminie (obu jej izomerom!), nie zdychały od tej szczepionki i gdyby je naszła kiedyś ochota, żeby się metą sztachnąć, to pewnie szybko by im przeszła. Szczepionka dla ludzi to jeszcze nie jest, ale jest do niej już naprawdę niedaleko.

Plotkin, S. (2005). Vaccines: past, present and future Nature Medicine, 10 (4s) DOI: 10.1038/nm1209

Moreno, A., Mayorov, A., & Janda, K. (2011). Impact of Distinct Chemical Structures for the Development of a Methamphetamine Vaccine Journal of the American Chemical Society, 133 (17), 6587-6595 DOI: 10.1021/ja108807j

12 Comments

  1. @Rafał
    Kiedyś podawali to w jakimś depocie wszczepianym pod skórę.
    Nazwa handlowa dla tej postaci była „esperal”, dla doustnej „antabus” albo „anticol”.

    Szczegóły tu:
    „Uznany za alkoholika miał zgłosić się do poradni odwykowej, gdzie >>leczono<< go, przeprowadzając detoksykację, podając anticol, antabus, wszywając esperal i przeprowadzając pogadanki umoralniające. Jeśli poradnia doniosła, że pacjent nie zgłasza się, jego papiery przekazywano do sądu, który kierował go na przymusowe leczenie zamknięte. Skutego kajdankami obywatela konwojowała do szpitala milicja. (…)
    – W latach 60. w tym szpitalu [szpital psychiatryczny Pruszków] każdego rana ustawiano pacjentów w szeregu wzdłuż korytarza, każdy z nich dostawał wiaderko i antabus, wypił dawkę wódki, zwymiotował w wiaderko i szedł grabić szpitalne trawniki. (…) Oddziały odwykowe często przypominały obozy pracy. Taki sposób leczenia, zwany ergoterapią, w ZSRR stosowany był zarówno wobec uzależnionych, jak chorych psychicznie. (…) Personel szpitali pełnił rolę podobną jak więzienni klawisze (…).”

    M. Kołodziejczyk: Polska szkoła odwyku; „Polityka”, 28/2000.

    Lubię

  2. A co ze szczepionką na alkohol? Znajomy znajomej ma dostać „esperal w zastrzyku” co ma podobno działać na rok, gdy jednak o tym usłyszałem, bardzo mnie to zdziwiło. Szukałem trochę na ten temat ale nic konkretnego nie znalazłem, a przecież placebo chyba mu nie dadzą.

    Lubię

    1. No nie, to to nie ma nic wspólnego z szczepionkami. W szczepionce podaje się pacjentowi osłabiony antygen albo substancję, która go naśladuje – tak jak w przypadku metamfetaminy.

      Esperal, to jest nazwa handlowa wspomnianego wyżej disulfiramu: leku, który podaje się alkoholikom w tabletkach lub, czasem, wszczepia podskórnie (chociaż nie wiem, na ile to jest wciąż praktykowane) i który wywołuje dość niemiłe objawy po spożyciu alkoholu – generalnie, disulfiram zaburza metabolizm aldehydu octowego, więc po prostu powoduje gigantycznego kaca w najlepszym wypadku, w najgorszym zaś – ostre zatrucie, które jak rozumiem może być nawet śmiertelne. O podawaniu esperalu w zastrzyku nie słyszałem. Dodam jeszcze, że nie ma go też w wykazie leków (www.wykazlekow.pl, aktualność sprzed około roku, czyli powinna wystarczyć). Jeśli więc lekarz proponuje to w zastrzyku, to jest duża szansa, że jest albo oszustem albo konowałem, a najpewniej jedno i drugie.

      Lubię

  3. Totalnie nie znam się na tym, o czym tu napisano a trafiłem tu przez bloga Jakuba.
    Chciałem się jednak dopytać coś, uzmysłowić czy wyjaśnić. Czy te nowatorskie metody mogą doprowadzić do powstania szczepionek np na currarę czy jad węża i inne tego typu świństwa z dżungli i dziczy wszelakich?
    Tak pytam z ciekawości bo się do Dżungli Amazońskiej wybieram na dłuższy pobyt.

    Lubię

    1. WItaj. Nie widzę powodu, dla którego nie miałoby się tak stać. Z tym, że musimy pamiętać, że wiele z tych szczepionek jest na razie eksperymentalne, wciąż niebadane na ludziach – co oznacza, że jeszcze kilka lat upłynie, zanim staną się one komercyjnie dostępne.

      Nie widzę technicznych przeszkód, żeby nie dało się wyprodukować szczepionek przeciw innym toksynom. Natomiast otwartym pytaniem pozostaje, czy ktoś się tego podejmie – z czysto biznesowego punktu widzenia bowiem, nie jestem pewien, czy ma to sens. Sam koszt badań i poszukiwań takiej szczepionki byłby zapewne wielokrotnie wyższy, niż zyski jakie możnaby z niej uzyskać. No bo iluż ludzi by się szczepiło przeciw kurarze? Podczas gdy na takiego raka (tak, trwają prace też nad różnymi szczepionkami przeciw nowotworom) – pewnie sporo, bo nowotwory stają się jedną z chorób cywilizacyjnych trawiących tzw. pierwszy świat.

      Lubię

  4. Ale nie czytałem nic innego pana Jandy, więc możliwe, że on należy po prostu do tego gatunku badaczy, którzy jak już publikują, to właśnie takie prace z przytupem.

    Ten Janda to szatan wcielony. On nie tylko chce pozbawić Ludzkość przyjemności używania metamfetaminy i nikotyny (przez szczepionki).
    Ostatnia jego praca dotyczy leku hamującego efekt ghreliny – hormonu uwalniającego się w czasie posiłku (między innymi) wywołującego ten przyjemny efekt „apetyt rośnie w miarę jedzenia”.

    Lubię

    1. Przyznaję, bardzo ma imponujący dorobek, a i tematem ciekawym się zajmuje.

      Co do greliny: możliwe, że właśnie znalazłeś kolejną Molekułę Miesiąca :)

      Lubię

    1. Ja nie porównuję, tylko się dziwię, bo zawsze myślałem, że to jest okropne świństwo, które działa głównie na zasadzie badzo negatywnych bodźców. Po prostu nie rozumiem, dlaczego ktoś chciałby sam sobie krzywdę robić.

      Lubię

    2. Disulfiram działa w zupełnie innym mechanizmie, więc nie ma sensu tego porównywać.

      Po prostu nie rozumiem, dlaczego ktoś chciałby sam sobie krzywdę robić

      Hłasko pisze, że po prostu chciał drinkować i tyle. Chciał być nietrzeźwy, chciał imprezować, taki styl życia go fascynował, tego oczekiwał od życia, trochę zaraża tym czytelnika. W jakimkolwiek mechanizmie działałby lek zapobiegający uzależnieniom – nie zapobiegnie chęci stosowania środków psychoaktywnych. Zawsze znajdzie się sposób, aby ominąć barierę biologiczną czy użyć innego środka. Nawet tak nieprzyjemne odczucia jak po disulfiramie przepitym wódą nie były barierą. Dlatego podałem przykład disulfiramu – nie jako czegoś podobnego do szczepionki, tylko jako samej zasady.

      Oczywiście jest wiele przesłanek, że na uzależnienie od alkoholu, tendencje do wpadania w „ciągi” ma wpływ podatność biologiczna. Być może tak też jest z innymi substancjami psychoaktywnymi. Wtedy niewrażliwość organizmu na określoną substancję, a to może zapewnić badana szczepionka mogłaby być cenna. Ale tylko na zasadzie „pierwotnej niewinności” czyli szczepienia dzieci – jakoś sobie tego nie wyobrażam. W prewencji wtórnej nie zda egzaminu – delikwent znajdzie sposób ominięcia bariery. Zakaz używania substancji psychoaktywnych budzi wątpliwości, alkohol jest legalny – obowiązkowe szczepienia też nie przejdą.

      Lubię

  5. Łoł! Zadziwiająca sprawa!

    Nowatorstwo polega według mnie nie tyle na celu szczepionki (walka z z narkomanią) ile na możliwości uzyskania odpowiedzi immunologicznej na związek chemiczny o tak małej cząsteczce, na który samoistnie organizm żadnej odpowiedzi nie generuje. To rzeczywiście przełom.

    Natomiast co do celu szczepionki: Fascynowałem się kiedyś twórczością Marka Hłaski – on sporo pisał jak to mając wszczepiony disulfiram można przyzwyczaić się do reakcji i dalej drinkować. Nie sądzę, aby biologiczne metody leczenia miały kiedykolwiek przynieść przełom w zapobieganiu uzależnieniom.

    Lubię

    1. Obawiam się, że nie znam się wystarczająco na immunologii, żeby docenić, jak bardzo nowatorska jest to metoda. Szczepionki przeciw narkotykom też nie są super nowe – pierwsze prace, które są cytowane w tej publikacji mają już ponad dekadę. Co nie oznacza oczywiście, że to nie nowość. Tylko nie taka absolutna może ;)

      Mnie zaimponowało to, jak dokładna i porządnie napisana jest ta publikacja. Ale nie czytałem nic innego pana Jandy, więc możliwe, że on należy po prostu do tego gatunku badaczy, którzy jak już publikują, to właśnie takie prace z przytupem.

      Co do tego disulfiramu, to trochę jestem zaskoczony – myślałem, że to jest takie porządne paskudztwo…

      Lubię

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Log Out / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Log Out / Zmień )

Facebook photo

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Log Out / Zmień )

Google+ photo

Komentujesz korzystając z konta Google+. Log Out / Zmień )

Connecting to %s