Nowe podejście do profilaktyki melioidozy: skuteczna ochrona płuc w badaniach przedklinicznych

Melioidoza to mało znana choroba tropikalna, która coraz częściej jest postrzegana jako narastające globalne zagrożenie dla zdrowia publicznego. Wywoływana jest przez bakterie bytujące w glebie i wodach gruntowych, a dotychczas nie istniała żadna szczepionka zapobiegająca zakażeniu. Infekcja może w krótkim czasie prowadzić do zagrażającego życiu zapalenia płuc lub sepsy.

Naukowcy z Tulane University opracowali obecnie pierwszą szczepionkę, która wykazała skuteczną ochronę naczelnych innych niż człowiek przed melioidozą. Wyniki badań, opublikowane na łamach Nature Communications, stanowią kluczowy krok w kierunku rozpoczęcia badań klinicznych u ludzi oraz potencjalnego zapobiegania zakażeniom bakteryjnym, które często wykazują oporność na leczenie i – według ekspertów zdrowia publicznego – rozprzestrzeniają się na obszary, gdzie wcześniej nie występowały.

„Ta bakteria może w ciągu 72 godzin wywołać agresywną postać zapalenia płuc, prowadzącą do rozległego zniszczenia tkanki płucnej. W naszym badaniu zwierzęta chronione szczepionką nie wykazywały żadnych uszkodzeń – ich płuca były całkowicie prawidłowe” – powiedziała autorka korespondencyjna badania, dr Lisa Morici, mikrobiolog i immunolog z Tulane University School of Medicine. „To niezwykle obiecujący wynik i mamy nadzieję wkrótce przejść do badań klinicznych u ludzi”.

Melioidoza jest wywoływana przez Burkholderia pseudomallei – bakterię występującą najczęściej w Azji Południowo-Wschodniej oraz północnej Australii. Choć przez długi czas uznawano, że nie występuje ona na terenie Stanów Zjednoczonych, w ostatnich latach B. pseudomallei wykryto na wybrzeżu Zatoki Meksykańskiej, a także w Portoryko i na Wyspach Dziewiczych Stanów Zjednoczonych. Do zakażenia może dojść poprzez otwarte rany, na przykład podczas chodzenia po zalanych polach ryżowych, ale również drogą pokarmową lub wziewną.

Szacuje się, że na całym świecie dochodzi rocznie do około 165 tysięcy przypadków melioidozy, jednak rzeczywista liczba zachorowań jest prawdopodobnie znacznie wyższa, ponieważ objawy choroby są bardzo zróżnicowane i często niespecyficzne. Śmiertelność wynosi od 20 do 50 procent, co wynika m.in. z naturalnej oporności bakterii na wiele antybiotyków oraz możliwości nawrotu choroby nawet po miesiącach intensywnego leczenia.

„Wraz ze wzrostem temperatur melioidoza pojawia się w nowych regionach, w tym w Stanach Zjednoczonych, a my obserwujemy również rosnące ryzyko dla podróżnych oraz personelu wojskowego” – podkreśla Morici. „Ta bakteria należy do grupy Tier 1 Select Agent, czyli do tej samej kategorii zagrożenia co wirus ospy prawdziwej czy bakteria wywołująca wąglika. Jesteśmy bliżej niż kiedykolwiek możliwości skutecznej ochrony ludzi”.

Dr Morici jest pionierką w opracowywaniu szczepionek nowej generacji wykorzystujących nową klasę adiuwantów, czyli substancji pobudzających układ odpornościowy, opartych na pęcherzykach zewnętrznej błony komórkowej (outer membrane vesicles, OMVs). Są to nanocząstki naturalnie uwalniane przez bakterie w trakcie ich wzrostu. Organizm człowieka rozpoznaje OMVs wydzielane przez żywe bakterie podczas naturalnego zakażenia, a zastosowane w szczepionkach mogą „oszukać” układ odpornościowy, wywołując silną i skuteczną odpowiedź immunologiczną.

Choć szczepionka nie była jeszcze testowana w badaniach klinicznych u ludzi, przeprowadzono badania z użyciem ludzkich komórek układu odpornościowego. Uzyskane odpowiedzi humoralne i komórkowe, obejmujące produkcję przeciwciał oraz aktywację limfocytów T, „sugerują, że szczepionka będzie zdolna do indukowania pożądanej odpowiedzi immunologicznej także u ludzi”.

Prace nad opracowaniem szczepionki trwały ponad dekadę i wymagały międzynarodowej współpracy pomiędzy Tulane University, Northern Arizona University, University of California Irvine oraz Charles Darwin University w Australii.

„Nasza szczepionka była skuteczna również wobec bakterii podawanych drogą aerozolową, czyli w formie najbardziej śmiercionośnej i najtrudniejszej do zabezpieczenia” – zaznacza Morici. „Było to ogromne przedsięwzięcie, które – mamy nadzieję – pozwoli w przyszłości chronić ludzi przed niezwykle niebezpieczną chorobą”.

Źródło: Nature Communications, An outer membrane vesicle vaccine prevents lung pathology in a macaque model of pneumonic melioidosis
DOI: http://dx.doi.org/10.1038/s41467-025-67213-6