A mostanra már közismert tüskefehérje magától értődő célpontnak tűnt a vakcinafejlesztés kezdetén, hiszen a vírus burkának ezen fehérjéje teszi lehetővé, hogy a kórokozó bejusson a sejtekbe. Mivel a vírus a sejten belül sokszorosítja magát, a bejutás megakadályozásával a replikáció is gátolható, és ahogy már több erre építő oltóanyag is bizonyította, ilyen módon hatásosan mérsékelhető a SARS-CoV-2 okozta megbetegedés.
Éppen ezért az oxfordi AstraZeneca, a Pfizer/BioNTech és a Moderna oltóanyaga is úgy működik, hogy ezt a fehérjét gyártatja le saját sejtjeinkkel, felkészítve az immunrendszert a vírussal való tényleges találkozásra. Az oxfordi vakcina egy ártalmatlanított adenovírus révén éri el ezt, míg a másik két oltóanyag nanorészcskékbe csomagolt mRNS-ekkel juttatja be a tüskefehérje génjét a sejtekbe.
A SARS-CoV-2-nek ugyanakkor más fehérjéi is vannak. A vírusrészecskét négy különböző protein alkotja: a tüske-, a burok- (E, mint envelope), a membrán- (M) és a nukleokapszid-fehérje (N). A természetes fertőzési folyamat során az immunrendszer ezek mindegyikére reagál valamilyen szinten, így ezen reakciók vizsgálata érdekes lehet olyan szempontból is, hogy melyik fehérjét érdemes bevonni a vakcinákkal kapcsolatos munkába.
Az eddigi kutatások alapján a legtöbb antitest érdekes módon nem a tüskefehérje, hanem az N-fehérje ellen termelődik. Ez általánosságban is igaz a vírusok kapcsán, az ugyanakkor, hogy az N-fehérje elleni antitestek hogyan védenek a fertőzéstől, régóta megfejtésre váró rejtély. A válaszadást ugyanis nehezíti, hogy a N-fehérje a vírusrészecskén belül található, közvetlenül az RNS körül, így antitestjei nem gátolják a sejtekbe való bejutást, és hatásuk nem mérhető a semlegesítésre irányuló laborvizsgálatok során. Ebből adódóan az N-fehérjéket és azok antitestjeit sokáig teljesen figyelmen kívül hagyta a tudomány.
Egy cambridge-i labor legfrissebb kutatásai ugyanakkor újdonságokat tártak fel az N-fehérje antitestek vírusos fertőzések során betöltött szerepét illetően. A kutatók nem az új típusú koronavírust, hanem egy másik kórokozót, a Lymphocytás choriomeningitis (LCM) vírust vizsgálták, amely meglepő kapcsoltban áll a TRIM21 nevű antitest-receptorral.
Míg az antitestek többsége csak a sejten kívül működik, a TRIM21 a sejtek belsejében található. A vizsgálatok során kiderült, hogy a sejtekbe bekerülő N-fehérje antitesteket felismeri a TRIM21-receptor, amely ezt követően darabokra vágja a kérdéses N-fehérjét. A megsemmisített protein apró darabkái ezt követően kifejeződnek a fertőzött sejtek felszínén, a T-sejtek pedig a releváns antitestek révén ezeket felismerve fertőzöttként azonosítják a kérdéses sejteket, és megölik azokat – a bennük található vírusokkal együtt.
A kutatók teóriája szerint ez a mechanizmus a SARS-CoV-2 kapcsán is kiaknázható lehet. Vagyis ha olyan vakcinákat fejlesztenek ki, amelyek az N-fehérje antitestek képződését is elősegítik a tüskefehérje antitestek termelődése mellett, ezek még sokoldalúbb immunválaszt generálhatnak, és még hatásosabbak lehetnek a koronavírussal szemben. Az N-fehérje génjének vakcinákhoz való hozzáadása azért is megfizetődő lehet, mert ez a protein sokkal hasonlóbb a különböző koronavírusok között, mint a tüskefehérje. Vagyis egy ilyen védőoltás a SARS-CoV-2 mellett más veszélyes koronavírusok ellen is hatásos lehet, így a SARS vagy a MERS kórokozója ellen is.
Az N-fehérje ezen felül különösen alacsony mutációs rátával rendelkezik. Az SARS-CoV-2 kapcsán eddig megfigyelt genetikai változások többsége a tüskefehérjét érinti, és emiatt vannak is aggályok, hogy a vírusnak idővel felbukkannak olyan változatai, amelyek ellen hatástalanok a jelenlegi védőoltások, így ezekből új fajtákat kell gyártani. Az N-fehérje bevonásával azonban vélhetően hosszabb ideig hatásosak maradnának a vakcinák, mivel ez sokkal stabilabbnak tűnik a tüskefehérjénél.
Bár az első generációs vakcinák is nagyon fontos szerepet kapnak a járványkezelésben, akkor is, ha esetleg kiderül, hogy nem biztosítanak tartós, évekre szóló védelmet a fertőzéstől, a hasonló koncepciókkal remélhetőleg idővel olyan védőoltásokat is sikerül kifejleszteni, amelyek könnyebben alkalmazhatók, és összetettségük miatt hosszabb távú, illetve szélesebb körű védelmet nyújtanak elődeiknél.
