Τα εμβόλια αποτελούν εδώ και δεκαετίες ένα από τα ισχυρότερα όπλα της ιατρικής και της κτηνιατρικής. Άνθρωποι, κατοικίδια, βοοειδή, ψάρια και ακόμη και κοάλα εμβολιάζονται συστηματικά για την πρόληψη ασθενειών.
Τώρα, όμως, μια νέα επιστημονική εξέλιξη έρχεται να ανατρέψει όσα γνωρίζαμε για την ανοσοπροστασία: τα εμβόλια αρχίζουν να χορηγούνται και σε ασπόνδυλα ζώα, όπως οι μέλισσες και οι γαρίδες.
Πριν από τρία χρόνια, το πρώτο εμβόλιο για τις μέλισσες έλαβε υπό όρους έγκριση από το Υπουργείο Γεωργίας των ΗΠΑ και έχει ήδη αρχίσει να χρησιμοποιείται στις Ηνωμένες Πολιτείες και τον Καναδά.
Τον περασμένο μήνα, στο Παγκόσμιο Συνέδριο για τον Εμβολιασμό στην Ουάσινγκτον, η εταιρεία Dalan Animal Health, η οποία ανέπτυξε το εμβόλιο των μελισσών, παρουσίασε τα πρώτα αποτελέσματα από δοκιμές ενός νέου υποψήφιου εμβολίου για γαρίδες.
Οι εξελίξεις αυτές θα μπορούσαν να έχουν σημαντικές επιπτώσεις στη γεωργία και την υδατοκαλλιέργεια. Η παγκόσμια μελισσοκομική βιομηχανία αποτιμάται σε περισσότερα από 10 δισεκατομμύρια δολάρια, ενώ οι απώλειες από ασθένειες και παράσιτα κοστίζουν εκατοντάδες εκατομμύρια κάθε χρόνο.
Στην περίπτωση της εκτροφής γαρίδας, ενός κλάδου αξίας δεκάδων δισεκατομμυρίων δολαρίων, οι ασθένειες ευθύνονται για ζημιές που υπολογίζονται σε αρκετά δισεκατομμύρια δολάρια ετησίως. Η ενίσχυση του ανοσοποιητικού συστήματος των ασπόνδυλων θα μπορούσε να περιορίσει τις απώλειες αυτές, μειώνοντας παράλληλα την ανάγκη χρήσης αντιβιοτικών, η υπερβολική χρήση των οποίων συμβάλλει στην ανάπτυξη ανθεκτικών μικροβίων.
Η ιδέα, ωστόσο, έρχεται σε αντίθεση με μια βασική παραδοχή της ανοσολογίας. Σε αντίθεση με τους ανθρώπους και τα άλλα σπονδυλωτά, τα ασπόνδυλα δεν διαθέτουν προσαρμοστικό ανοσοποιητικό σύστημα, το οποίο αποτελεί τον μηχανισμό που αξιοποιούν τα συμβατικά εμβόλια για να δημιουργούν αντισώματα απέναντι σε συγκεκριμένους παθογόνους οργανισμούς.
Τα ασπόνδυλα διαθέτουν μόνο έμφυτη ανοσία, έναν αμυντικό μηχανισμό που θεωρούνταν επί δεκαετίες αδύναμος για να αποτελέσει στόχο εμβολιασμού. Η έμφυτη ανοσία αναγνωρίζει ευρύτερα χαρακτηριστικά παθογόνων οργανισμών και δεν φαίνεται να «θυμάται» τις προηγούμενες λοιμώξεις με τον τρόπο που το κάνει το προσαρμοστικό ανοσοποιητικό σύστημα.
Ο εμβολιασμός είναι εφικτός
Για πολύ καιρό οι ερευνητές θεωρούσαν ότι ο εμβολιασμός ήταν αδύνατος στα ασπόνδυλα. Τα τελευταία χρόνια, όμως, έχει αποδειχθεί ότι αυτό δεν ισχύει.
Η αλλαγή αυτής της αντίληψης οφείλεται σε μια σειρά ερευνών που έδειξαν ότι και η έμφυτη ανοσία μπορεί να δημιουργεί μορφές ανοσολογικής μνήμης. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι αυτή η μνήμη βασίζεται σε επιγενετικές μεταβολές, δηλαδή σε τροποποιήσεις στο DNA που δεν αλλάζουν τη γενετική αλληλουχία αλλά επηρεάζουν τον τρόπο λειτουργίας των γονιδίων. Ακόμη πιο εντυπωσιακό είναι το γεγονός ότι αυτές οι αλλαγές φαίνεται να μπορούν να μεταβιβαστούν από τη μία γενιά στην επόμενη. Αυτή ακριβώς η διαδικασία θεωρείται ότι βρίσκεται πίσω από τη λειτουργία των εμβολίων της Dalan Animal Health.
Το εγκεκριμένο εμβόλιο για τις μέλισσες παρασκευάζεται από αδρανοποιημένα βακτήρια Paenibacillus larvae, τον παθογόνο μικροοργανισμό που προκαλεί την αμερικανική σηψιγονία, μια καταστροφική ασθένεια που προσβάλλει και σκοτώνει τις προνύμφες των μελισσών. Το εμβόλιο χορηγείται στη βασίλισσα της κυψέλης μέσω της τροφής της. Όταν εκείνη αναπαραχθεί, οι απόγονοί της εμφανίζουν αυξημένη ανθεκτικότητα όχι μόνο απέναντι στο συγκεκριμένο βακτήριο αλλά και απέναντι σε έναν ιό που μεταδίδεται από τα ακάρεα βαρρόα, έναν από τους σημαντικότερους εχθρούς των μελισσών παγκοσμίως.
Η ίδια λογική εφαρμόζεται και στο υποψήφιο εμβόλιο για τις γαρίδες. Στην περίπτωση αυτή, αδρανοποιημένα βακτήρια —η εταιρεία δεν έχει αποκαλύψει ακόμη το είδος τους— χορηγούνται σε ενήλικα αναπαραγωγικά άτομα. Οι γαρίδες που γεννιούνται από αυτά τα άτομα κληρονομούν την ενισχυμένη ανοσολογική προστασία και ουσιαστικά έρχονται στον κόσμο ήδη εμβολιασμένες.
Σε εργαστηριακές δοκιμές απόδειξης της αρχής λειτουργίας, οι εμβολιασμένες γαρίδες εκτέθηκαν στο βακτήριο Vibrio parahaemolyticus, που προκαλεί το σύνδρομο πρώιμης θνησιμότητας, καθώς και στον ιό του συνδρόμου λευκής κηλίδας, δύο από τις σοβαρότερες απειλές για τη βιομηχανία της γαρίδας. Τα αποτελέσματα ήταν ενθαρρυντικά. Στα άτομα που εκτέθηκαν στο Vibrio parahaemolyticus, το ποσοστό επιβίωσης αυξήθηκε από 27% σε 48%. Στην περίπτωση του ιού της λευκής κηλίδας, το ποσοστό επιβίωσης αυξήθηκε από μηδενικό επίπεδο στο 58%.
Ακόμη πιο ενδιαφέρον είναι το γεγονός ότι τα εμβόλια αυτά φαίνεται να προσφέρουν προστασία απέναντι σε περισσότερους από έναν παθογόνους οργανισμούς. Ενώ τα συμβατικά εμβόλια συνήθως στοχεύουν έναν συγκεκριμένο μικροοργανισμό, τα εμβόλια για μέλισσες και γαρίδες φαίνεται να ενεργοποιούν ευρύτερους μηχανισμούς άμυνας του οργανισμού. Στην περίπτωση των γαρίδων, η προστασία έχει σχεδιαστεί ώστε να επεκτείνεται και σε παθογόνα διαφορετικά από εκείνο που χρησιμοποιείται για την παρασκευή του εμβολίου.
Υπάρχουν επιφυλάξεις
Παρά τον ενθουσιασμό, ορισμένοι επιστήμονες κρατούν επιφυλάξεις. Ο Arun Dhar, ερευνητής λοιμωδών νοσημάτων καρκινοειδών στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα, τονίζει ότι θα ήθελε να δει τα δεδομένα δημοσιευμένα σε επιστημονικό περιοδικό προτού αξιολογήσει τις πραγματικές δυνατότητες της τεχνολογίας. Έχοντας αφιερώσει χρόνια στη μελέτη των ασθενειών των καρκινοειδών, αντιμετωπίζει με σκεπτικισμό πολλές υποψήφιες λύσεις. Όπως σημειώνει, τα αποτελέσματα από πραγματικές συνθήκες εκτροφής θα είναι εκείνα που θα αποδείξουν την πραγματική αποτελεσματικότητα της μεθόδου.
Η εταιρεία Dalan ετοιμάζεται ήδη για δοκιμές πεδίου στη Νοτιοανατολική Ασία, με πρώτο σταθμό την Ινδονησία, οι οποίες θα μπορούσαν να οδηγήσουν τόσο σε νέες επιστημονικές αποδείξεις όσο και σε μελλοντικές ρυθμιστικές εγκρίσεις.
Παράλληλα, και άλλες ερευνητικές ομάδες εργάζονται πάνω σε εμβόλια για γαρίδες, αντιμετωπίζοντας όμως συχνά το πρόβλημα της περιορισμένης ανοσολογικής απόκρισης των νεαρών ατόμων. Η προσέγγιση της Dalan παρακάμπτει αυτό το εμπόδιο, καθώς ο εμβολιασμός πραγματοποιείται στους ενήλικους γεννήτορες και η προστασία μεταφέρεται στη συνέχεια στους απογόνους.
Αν η τεχνολογία αποδειχθεί επιτυχημένη, οι εφαρμογές της θα μπορούσαν να επεκταθούν και σε άλλα ασπόνδυλα. Ο εφαρμοσμένος εντομολόγος Christopher Williams από το Liverpool John Moores University θεωρεί ότι ιδιαίτερο ενδιαφέρον θα παρουσίαζαν εμβόλια για τους μεταξοσκώληκες.
Αν οι πρώτες επιτυχίες επιβεβαιωθούν σε μεγάλη κλίμακα, τα εμβόλια για ασπόνδυλα θα μπορούσαν να αλλάξουν ριζικά τον τρόπο με τον οποίο προστατεύουμε ολόκληρους παραγωγικούς κλάδους, από τη μελισσοκομία μέχρι την υδατοκαλλιέργεια, ανοίγοντας παράλληλα ένα νέο κεφάλαιο στην κατανόηση της ανοσολογικής μνήμης.
