Szczepionka przeciw Zika może chronić dzięki limfocytom T CD8+, ale odporność z czasem zanika

Eksperymentalna szczepionka przeciw wirusowi Zika może zapewniać ochronę dzięki limfocytom T CD8+ nawet wtedy, gdy przeciwciała nie są skuteczne – wynika z badań naukowców z La Jolla Institute for Immunology. Badanie przeprowadzone na myszach pokazało jednak, że sama odpowiedź limfocytów T może nie wystarczyć do uzyskania długotrwałej odporności. Wyniki opublikowano 26 sierpnia 2026 roku w czasopiśmie Nature Microbiology.

Wirus Zika pozostaje problemem zdrowia publicznego

Wirus Zika rozprzestrzenia się od dziesięcioleci, jednak największą uwagę międzynarodowej opinii publicznej zwrócił na siebie w 2016 roku. W lutym tego roku, podczas dużej epidemii obejmującej obie Ameryki, World Health Organization uznała wzrost liczby wad wrodzonych związanych z zakażeniem wirusem Zika za stan zagrożenia zdrowia publicznego o znaczeniu międzynarodowym. Status ten obowiązywał do listopada 2016 roku.

Wirus Zika jest przenoszony przede wszystkim przez różne gatunki komarów z rodzaju Aedes. Rozprzestrzenianie się tych wektorów na nowe obszary zwiększa liczbę osób narażonych na infekcję, w tym kobiet w ciąży.

Szczególne znaczenie zakażenia wirusem Zika wynika z jego wpływu na rozwijający się płód. Podczas epidemii w obu Amerykach wykazano związek infekcji w czasie ciąży ze zwiększoną częstością małogłowia u noworodków. Zakażenie wiązało się również ze zwiększonym ryzykiem poronienia, a u dzieci, które przeżyły zakażenie wewnątrzmaciczne, mogły występować nieprawidłowości narządu wzroku i słuchu oraz zaburzenia dotyczące stawów. Zespół tych nieprawidłowości określa się jako wrodzony zespół Zika.

Liczba zgłaszanych przypadków znacząco zmniejszyła się po 2017 roku, jednak naukowcy zwracają uwagę, że z czasem może ponownie zwiększać się populacja osób podatnych na zakażenie.

Dlaczego opracowanie szczepionki przeciw Zika jest tak trudne?

Większość szczepionek działa między innymi poprzez indukowanie produkcji przeciwciał. Przeciwciała rozpoznają określone struktury patogenu – na przykład białka znajdujące się na powierzchni wirusa – i mogą neutralizować cząstki wirusowe, zanim dojdzie do zakażenia komórek.

W przypadku wirusa Zika mechanizm ten stwarza jednak szczególny problem immunologiczny.

Zika należy do grupy przenoszonych przez komary ortoflawiwirusów, do której należą również między innymi wirus dengi i wirus japońskiego zapalenia mózgu. W wielu częściach świata obszary występowania tych wirusów nakładają się na siebie.

Wirusy Zika i dengi są przy tym blisko spokrewnione. Ich białka otoczkowe wykazują na tyle duże podobieństwo, że przeciwciała powstałe przeciw jednemu wirusowi mogą rozpoznawać również drugi.

Problem wzmocnienia zakażenia zależnego od przeciwciał

Prof. Sujan Shresta z La Jolla Institute for Immunology od lat bada mechanizm określany jako antibody-dependent enhancement, czyli wzmocnienie zakażenia zależne od przeciwciał – ADE.

Do zjawiska tego może dochodzić wtedy, gdy przeciwciała wiążą wirusa, ale nie są w stanie go skutecznie zneutralizować. Może się tak zdarzyć między innymi wtedy, gdy powstały przeciw spokrewnionemu wirusowi lub gdy ich stężenie z czasem spadło.

W takiej sytuacji przeciwciała zamiast blokować infekcję mogą ułatwiać wirusowi wnikanie do określonych komórek układu odpornościowego, co potencjalnie prowadzi do cięższego przebiegu zakażenia.

Limfocyty T jako drugi filar ochrony przeciwwirusowej

W swoich wcześniejszych badaniach zespół prof. Shresty zwrócił uwagę na potencjał limfocytów T w zwalczaniu ortoflawiwirusów.

Limfocyty T rozpoznają komórki zakażone określonymi patogenami, a szczepienie może kształtować ich swoistość oraz odpowiedź pamięci immunologicznej. Oznacza to, że w sytuacji, w której wykorzystanie odpowiedzi przeciwciałowej jest problematyczne, odporność komórkowa może stanowić dodatkową linię ochrony.

W najnowszym badaniu zespół La Jolla Institute for Immunology postanowił sprawdzić, jak duże znaczenie dla ochrony przed wirusem Zika mogą mieć właśnie limfocyty T.

Dwie szczepionki i dwa mechanizmy ochrony

Prof. Sujan Shresta wraz z dr Annie Elong Ngono oraz dr Kantinanem Chuensirikulchai porównała dwa eksperymentalne warianty szczepionki przeciw wirusowi Zika. Badania przeprowadzono na myszach podatnych na zakażenie tym wirusem.

Oba preparaty opracowano na podstawie zewnętrznych białek wirusa, a ich pierwotnym celem było indukowanie przeciwciał neutralizujących.

W pierwszym wariancie wykorzystano białka w postaci odpowiadającej ich naturalnej strukturze.

W drugim naukowcy zmodyfikowali niewielki fragment białka otoczkowego określany jako fusion loop. Jest to region, który indukuje znaczną część przeciwciał reagujących krzyżowo i potencjalnie związanych z mechanizmem ADE.

Naukowcy chcieli sprawdzić, czy ograniczenie powstawania takich przeciwciał wpłynie również na odpowiedź limfocytów T.

Niezmodyfikowana szczepionka aktywowała dwa ramiona odporności

Niezmodyfikowany wariant szczepionki wywołał odpowiedź immunologiczną opartą jednocześnie na przeciwciałach oraz limfocytach T.

Znaczenie odporności komórkowej potwierdzono eksperymentalnie. Przeniesienie limfocytów T CD8+ od zaszczepionych myszy do zwierząt, które wcześniej nie otrzymały szczepionki, prowadziło do zmniejszenia poziomu wirusa Zika.

Wskazywało to, że limfocyty T aktywnie uczestniczą w kontroli zakażenia nawet w przypadku szczepionki, w której odpowiedź przeciwciałowa funkcjonowała zgodnie z założeniami.

Zmodyfikowana szczepionka chroniła głównie poprzez limfocyty CD8+

Jeszcze bardziej interesujące wyniki uzyskano po zastosowaniu szczepionki z mutacją w obrębie fusion loop.

W badaniach laboratoryjnych przeciwciała indukowane przez tę szczepionkę wykazywały wiele cech podobnych do przeciwciał powstających po zastosowaniu niezmodyfikowanego preparatu. Mimo to nie były w stanie samodzielnie chronić niezaszczepionych zwierząt przed zakażeniem.

Kluczowe znaczenie miały natomiast limfocyty T CD8+.

Po ich usunięciu ochrona zapewniana przez zmodyfikowaną szczepionkę zanikała.

Skuteczna ochrona okazała się krótkotrwała

Najważniejszym ograniczeniem odpowiedzi opartej niemal wyłącznie na limfocytach T okazała się jej trwałość.

Dwanaście tygodni po podaniu ostatniej dawki myszy zaszczepione preparatem zawierającym mutację fusion loop nie były już lepiej chronione przed zakażeniem niż zwierzęta niezaszczepione.

W tym samym czasie myszy, które otrzymały niezmodyfikowany wariant szczepionki, nadal pozostawały chronione.

Badanie pokazuje więc istotny kompromis immunologiczny. Modyfikacja zaprojektowana w celu ograniczenia odpowiedzi przeciwciałowej potencjalnie związanej z ADE umożliwiła uzyskanie ochrony zależnej od limfocytów T, ale jednocześnie zmniejszyła jej trwałość.

Zespół prof. Shresty prowadzi obecnie dalsze badania nad sposobami indukowania bardziej trwałej populacji limfocytów T zdolnych do odpowiedzi na wirusa Zika przez wiele lat po szczepieniu.

W kierunku szczepionki przeciw wielu ortoflawiwirusom

Znaczenie wyników może wykraczać poza sam wirus Zika.

Badania zespołu prof. Shresty wskazują, że limfocyty T mogą reagować krzyżowo na kilka spokrewnionych wirusów, między innymi wirusy Zika i dengi.

Otwiera to możliwość opracowania w przyszłości szczepionki o szerokim zakresie działania – tak zwanej szczepionki pan-ortoflawiwirusowej – która przygotowywałaby układ odpornościowy do rozpoznawania wielu spokrewnionych patogenów.

Taka strategia mogłaby mieć szczególne znaczenie w regionach, w których równocześnie krąży kilka ortoflawiwirusów przenoszonych przez komary.

Autorzy wskazują, że wyniki podkreślają konieczność analizowania odporności zależnej od limfocytów T równolegle z odpowiedzią przeciwciał neutralizujących. Koncepcja ta może mieć znaczenie przy projektowaniu szczepionek przeciw innym ortoflawiwirusom, zwłaszcza wtedy, gdy odpowiedź przeciwciałowa nie zapewnia wystarczającej ochrony lub może prowadzić do niepożądanych efektów immunologicznych.

W praktyce klinicznej: to nadal badania przedkliniczne

Wyniki nie oznaczają, że dostępna jest już skuteczna szczepionka przeciw wirusowi Zika. Badanie miało charakter eksperymentalny i zostało przeprowadzone na zwierzętach.

Nie można zatem bezpośrednio przenosić obserwowanej skuteczności, czasu utrzymywania się ochrony ani mechanizmów odpowiedzi immunologicznej na ludzi.

Badanie dostarcza jednak ważnych danych dotyczących projektowania przyszłych szczepionek. Wskazuje przede wszystkim, że ocena kandydatów szczepionkowych przeciw ortoflawiwirusom nie powinna ograniczać się do pomiaru poziomu przeciwciał neutralizujących. Konieczne może być równoległe badanie jakości, swoistości oraz trwałości odpowiedzi limfocytów T CD8+.

Szczególnie istotne pozostaje znalezienie takiej strategii immunizacji, która jednocześnie ograniczałaby ryzyko ADE, zapewniała skuteczne przeciwciała neutralizujące oraz indukowała trwałą odpowiedź komórkową.

Autorzy i finansowanie badania

W badaniu uczestniczyli: Annie Elong Ngono, Kantinan Chuensirikulchai, Qin Hui Li, Hsueh-han Lu, Julia Timis, Manuel Montano, Luke Eder, Pradip Bhandari, Dawid Zyla, Maximilian Bunz, Henry Madany, Rubens Alves, Paolla Beatriz Almeida Pinto, Erin Maule, Michael Nguyen, Erica Ollmann Saphire, Lakshmanane Premkumar oraz Sujan Shresta.

Badanie zostało wsparte przez National Institutes of Health w ramach grantów R01AI153500, R01AI163188, R01AI180196 i U19AI181960 oraz przez program Prebys Foundation Research Heroes.

Autorzy publikacji zadeklarowali brak konfliktu interesów.