Koronawirus: Szczepionki wykorzystujace nanocząsteczki mogą być skuteczniejsze w przypadku mężczyzn

Koronawirus

Szczepionki opracowane przez Moderna i Pfizer-BioNTech wydają się działać nieco lepiej w przypadku mężczyzn niż kobiet, co prawdopodobnie ma związek z wykorzystaniem nanocząsteczek - informuje pismo “Nature Communications”.

Obie szczepionki wykorzystują nanocząsteczki, aby dostarczyć aktywne składniki do komórek układu odpornościowego. Morteza Mahmoudi z Michigan State University od lat bada, w jaki sposób i dlaczego terapie wykorzystujące nanocząsteczki mogą wpływać na pacjentów w różny sposób w zależności od ich płci.

Różnica płci jest istotna również w przypadku szczepionki Johnson&Johnson, ponieważ jej rzadki skutek uboczny – zaburzenia krzepnięcia krwi - dotyka głównie kobiety. Jednak do budowania odpornosci szczepionka J&J wykorzystuje zmodyfikowane adenowirusy zamiast nanocząstek.

„Musimy monitorować te różnice między płciami i zgłaszać je społeczności naukowej i opinii publicznej” - powiedział Mahmoudi. - „Może to być bardzo pomocne przy opracowywaniu przyszłych strategii i przygotowywaniu się na przyszłe zagrożenia”.

Aby opracować te przyszłe strategie, naukowcy muszą lepiej zrozumieć, co powoduje, że pacjenci różnej płci różnie reagują na nanoleki. W tym celu Mahmoudi opowiada się za zmianami systemowymi w sposobie wykorzystywania i badania nanocząstek w medycynie.

W artykule na łamach “Nature Communications” Mahmoudi zarysowuje główne wyzwania związane z badaniem roli płci w działaniu nanoleków, a także sposoby radzenia sobie z nimi.

Naukowcy mogą nie mieć wystarczających zasobów, aby przeprowadzić badania dotyczace komórek lub innych próbek pobranych zarówno od od mężczyzn, jak i kobiet. Jednak zaróno oni sami, jak i inni badacze, mogą nadal interpretować swoje wyniki jako mające zastosowanie do wszystkich płci. Aby temu zapobiec, Mahmoudi wzywa naukowców do większej przejrzystości i dzielenia się ograniczeniami badań i wniosków związanych z płcią.

Przed pandemią koronawirusa większość zainteresowań badawczych i finansowania nanoleków koncentrowała się na ich zastosowaniu w leczeniu nowotworów. Jednak wyniki stosowania nanoleków w tej dziedzinie nie są zachęcające. Mniej niż 15 proc. nanoleków, które weszły do badań klinicznych, przeszło przez ich ostatnią fazę i żaden nie okazała się lepszy od standardowych terapii.

Jeśli nanoleki są intensywnie badane na kobietach, często dzieje się tak dlatego, że badane terapie dotyczą chorób które dotykają głównie badź wyłacznei kobiety, takich jak rak piersi, czy rak jajnika.

„Nasza analiza 41 zakończonych badań klinicznych nad produktami leczniczymi z nanomedycyny wykazała, że 21 badań zostało podzielonych według płci, ponieważ dotyczyły one patologii występujących głównie u kobiet” - powiedział Mahmoudi. - „Z pozostałych 20 badań z udziałem 851 mężczyzn i 430 kobiet, żadne nie dostarczyło wyników lub wskazań ze stratyfikacją płci”.

Zespół Mahmoudiego szczegółowo opisał te i inne odkrycia w artykule opublikowanym w Internecie 4 maja w czasopiśmie “Advanced Drug Delivery Reviews”.

Pomimo niepowodzeń w terapiach przeciwnowotworowych, nanocząsteczki były bardzo skuteczne w zapewnianiu ochrony przed nowym koronawirusem. Jednak nadal istnieją dowody na to, że szczepionki działają inaczej w przypadku mężczyzn i kobiet.

Różnice w skuteczności są niewielkie, ale można je zmierzyć. W przypadku szczepionki opracowanej przez firmę Moderna badania kliniczne wykazały 95,4 proc. skuteczności w zapobieganiu przypadkom COVID u mężczyzn, w porównaniu z 93,1 proc.u kobiet. W przypadku szczepionki stworzonej przez firmy Pfizer i BioNTech liczby te wynoszą 96,4 proc. dla mężczyzn i 93,7 proc. dla kobiet.

Obie szczepionki wykorzystują nanocząsteczki oparte na lipidach, cząsteczkach tłuszczowych, które tworzą w wodzie maleńkie kuleczki. Firmy farmaceutyczne następnie pakują aktywne składniki szczepionek do tych maleńkich cząsteczek na bazie lipidów i wykorzystują je jako nośniki do wysyłania ładunków szczepionek do naszych komórek odpornościowych.

We współpracy z naukowcami z Uniwersytetu Sapienza w Rzymie, Mahmoudi zaprojektował eksperyment, aby sprawdzić, czy nanocząsteczki na bazie lipidów mogą być przyczyną różnicy w skuteczności szczepionek u mężczyzn i kobiet. Zespół opublikował swoje wyniki 13 maja w czasopiśmie Molecular Pharmacology.

Zespół dodał nanocząsteczki na bazie lipidów, które są podobne do tych stosowanych w szczepionkach, do próbek krwi pobranych od 18 pacjentów, ośmiu mężczyzn i 10 kobiet. Następnie naukowcy zaobserwowali, jak dobrze lub słabo komórki odpornościowe we krwi zaadsorbowały te nanocząsteczki. Zespół odkrył znaczącą różnicę między mężczyznami i kobietami w przypadku jednego typu komórek zwanego “naturalnymi zabójcami” ( natural killlers, NK).

„Te komórki są odpowiedzialne za znajdowanie innych zakażonych komórek - komórek wytwarzających wirusa - i mogą je zabić” - powiedział Mahmoudi. „Odkryliśmy, że komórki naturalni zabójcy reagują na nanocząsteczki na bazie lipidów w sposób specyficzny dla płci”.

Komórki NK od dawczyń płci żeńskiej pobierały mniej nanocząstek niż komórki NK od mężczyzn. Opierając się na tym modelu jest prawdopodobne, że układ odpornościowy mężczyzn i kobiet zareagowałby inaczej na szczepionkę.

Ale Mahmoudi i jego współpracownicy wykazali również, że różnicę można wyeliminować, umieszczając najpierw nanocząstki w osoczu dawcy, czyli wolnej od komórek części próbki krwi. Prawdopodobnie białka w osoczu mogą wiązać się z nanocząsteczkami na bazie lipidów, nadając nanocząsteczce biologiczną powłokę -”koronę”.

„Myślę, że korona działa jak nowy paszport dla nanocząsteczek, mówi komórkom, jak reagować na te nanocząsteczki” - powiedział.

“Sugeruje to, że jeśli istnieją różnice w działaniu szczepionek w zależności od płci pacjenta, lekarze i badacze powinni być w stanie dokonać odpowiednich modyfikacji. Ale będą potrzebować więcej badań i danych, aby w pełni zrozumieć przyczynę tych różnic i środki zaradcze,” - zaznaczył Mahmoudi. Na szczęście danych dostępnych dla społeczności naukowej przybywa każdego dnia.


30.05.2021 Niedziela.NL // bron: Nauka w Polsce www.naukawpolsce.pap.pl // autor: Paweł Wernicki // fot. Shutterstock, Inc.

(cm)