Rezistența la antibiotice este o problemă la nivel mondial, în măsura în care există un risc grav ca infecțiile comune să devină în curând. netratabil. Între timp, s-au dezvoltat vaccinuri acum aproape un secol încă ne protejează de bolile mortale. Ce ar putea explica această diferență?

Bacteriile au dezvoltat rezistență la fiecare antibiotic dezvoltat vreodată. Uneori, acest lucru s-a întâmplat foarte curând după ce a fost introdus pentru prima dată un antibiotic. A luat doar șase ani pentru ca rezistența la penicilină, primul antibiotic, să se răspândească în spitalele britanice.

Dar rezistența împotriva vaccinurilor are doar s-a întâmplat rar. Și vaccinurile ne-au ajutat să eradicăm variola și, sperăm, în curând și poliomielita. Un studiu anterior a propus două argumente convingătoare pentru a explica acest fenomen, prin evidențierea diferențelor cruciale dintre mecanismele medicamentelor și ale vaccinurilor.

Dar mai întâi, să explicăm ce înțelegem prin rezistență și cum își are originea. În timpul unei infecții, virușii și bacteriile se înmulțesc rapid. În acest proces, își copiază materialul genetic de milioane de ori. În timp ce se procedează astfel, se întâmplă adesea greșeli, fiecare greșeală modificându-le ușor genomul. Aceste erori sunt numite mutații.

De cele mai multe ori, mutațiile au puțin sau deloc efect sau sunt foarte dăunătoare eficacității virusului. Dar uneori – foarte rar – agenții patogeni pot avea noroc, iar o mutație poate împiedica un antibiotic să pătrundă într-o celulă sau să schimbe locul unde s-ar lega un medicament sau un anticorp, împiedicându-le să funcționeze. Numim aceste mutații „rezistență” sau „scăpare”.

Prima diferență: numărul de ținte

Vaccinurile funcționează prin introducerea unei părți inofensive a unui agent patogen, numit antigen, în organism. Ele antrenează sistemul nostru imunitar să producă proteine ​​în formă de Y, sau anticorpi, care se leagă în mod specific de ele. De asemenea, stimulează producția de celule albe specifice din sânge numite celule T, care pot distruge celulele infectate și pot ajuta la producerea de anticorpi.

Prin legarea de antigeni, anticorpii pot ajuta la distrugerea agenților patogeni sau pot împiedica intrarea lor în celule. De asemenea, sistemul nostru imunitar creează nu numai un singur anticorp, ci până la sute de anticorpi diferiți – sau epitopi – fiecare care vizează diferite părți ale antigenului.

Prin comparație, medicamentele, cum ar fi antibioticele sau antiviralele, sunt de obicei molecule mici care inhibă o anumită enzimă sau proteină, fără de care un agent patogen nu poate supraviețui sau se poate replica. Ca rezultat, rezistența la medicamente necesită de obicei doar mutarea unui singur loc. Pe de altă parte, deși nu este imposibil, probabilitatea ca mutațiile de evadare să evolueze pentru toți, sau chiar pentru majoritatea epitopilor vizați de anticorpi, este extrem de mică pentru majoritatea vaccinurilor.

 În timp ce antibioticele au de obicei o singură țintă, vaccinurile creează anticorpi multipli care se leagă de o parte diferită a unui antigen, ceea ce face evoluția rezistenței mai dificilă. Célia Souque

Cu medicamente, reducerea probabilității de rezistență poate fi realizată în mod similar prin utilizarea mai multor în același timp - o strategie numită terapie combinată - care este utilizată pentru a trata HIV și tuberculoza. Te-ai putea gândi la anticorpii din corpul tău care acționează ca o terapie combinată extrem de complexă, cu sute de medicamente ușor diferite, reducând astfel șansa de a dezvolta rezistență.

A doua diferență: numărul de agenți patogeni

O altă diferență cheie între antibiotice și vaccinuri este momentul în care sunt utilizate și câți agenți patogeni sunt în jur. Antibioticele sunt folosite pentru a trata o infecție deja stabilită atunci când milioane de agenți patogeni sunt deja în organism. Dar vaccinurile sunt folosite ca prevenire. Anticorpii pe care îi creează pot acționa chiar la începutul unei infecții atunci când numărul de agenți patogeni este scăzut. Acest lucru are consecințe importante, deoarece rezistența este un joc de numere. Este puțin probabil să apară o mutație de rezistență în timpul replicării câtorva agenți patogeni, dar șansele cresc pe măsură ce sunt prezenți mai mulți agenți patogeni.

 Cu cât sunt prezenți mai mulți agenți patogeni în timpul unei infecții, cu atât este mai probabil să apară o mutație de rezistență. Célia Souque

Asta nu înseamnă că rezistența la vaccinuri nu evoluează niciodată: un bun exemplu este gripa. Datorită ratei sale mari de mutații, virusul gripal poate acumula rapid suficiente mutații încât anticorpii să nu-l mai recunoască - un proces numit „deriva antigenică”. Acest lucru explică parțial de ce vaccinul antigripal trebuie schimbat în fiecare an.

Ce ne spune acest lucru despre vaccinurile împotriva SARS-CoV-2? Ar trebui să ne îngrijorăm că noile vaccinuri își vor pierde eficacitatea? Din fericire, noul coronavirus are un mecanism de corectare care reduce erorile pe care le face atunci când își replic genomul și înseamnă că apar mutații mult mai rar decât în ​​cazul virusurilor gripale.

De asemenea, s-a confirmat că atât Oxford / AstraZeneca si Pfizer / BioNTech vaccinurile pot stimula eficient legarea anticorpilor de mai mulți epitopi, ceea ce ar trebui să încetinească evoluția rezistenței.

Dar ar trebui să fim totuși atenți. După cum am menționat mai devreme, cifrele contează atunci când vine vorba de rezistență. Cu cât există mai mulți viruși – ca într-o pandemie în creștere rapidă – cu atât este mai probabil ca cineva să ajungă la jackpot și să dezvolte mutații care să aibă un impact semnificativ asupra eficacității vaccinului. Dacă acesta este cazul, poate fi necesară o nouă versiune a vaccinului pentru a crea anticorpi împotriva acestor virusuri mutante. Acesta este, de asemenea, motivul pentru care încercarea de a menține numărul scăzut de infecții prin prevenire și urmărirea contactelor este vitală pentru a menține vaccinurile să funcționeze cât mai mult timp posibil.

Despre autor

Celia Souque, Cercetător postdoctoral, Microbiologie, Universitatea din Oxford și Louis du Plessis, Cercetător postdoctoral asociat, Universitatea din Oxford

cărți_sănătate

Acest articol este republicat de la Conversaţie sub licență Creative Commons. Citeste Articol original.