Szczepienia mRNA Covid-19 – co powodują u młodych szczurów
Wstęp
W obliczu globalnego kryzysu zdrowotnego spowodowanego pandemią COVID-19, naukowcy opracowali szczepionki mRNA w rekordowym tempie, aby zapobiegać rozprzestrzenianiu się choroby. Szczepionki te, w tym Pfizer-BioNTech BNT162b2, są podawane milionom osób na całym świecie. Jednakże, pojawiają się pytania dotyczące ich długoterminowych skutków, zwłaszcza w kontekście neurorozwojowym u dzieci narażonych na te szczepionki w życiu prenatalnym.
Materiały i Metody
Projekt badawczy: Badanie miało na celu ocenę potencjalnych skutków prenatalnej ekspozycji na szczepionkę mRNA COVID-19 BNT162b2 na rozwój neurologiczny potomstwa szczurów Wistar. W ramach projektu stworzono dwa główne grupy badawcze: grupę otrzymującą szczepionkę i grupę kontrolną, której podawano solankę (0,9% roztwór NaCl).
Wybór zwierząt i ich utrzymanie: Do badania wybrano dorosłe szczury Wistar, z których 15 to samice, a 5 to samce, z uwzględnieniem równowagi płciowej w celu dalszej analizy wpływu płci na wyniki. Zwierzęta były trzymane w standardowych warunkach laboratorium, z dostępem do jedzenia i wody ad libitum, a ich cykle światło/ciemność, temperatura i wilgotność były ściśle kontrolowane, aby zapewnić optymalne warunki do eksperymentów.
Podział na grupy i traktowanie: Samice zostały losowo przydzielone do jednej z dwóch grup eksperymentalnych. Grupa eksperymentalna otrzymywała jednorazowo dożylnie szczepionkę mRNA COVID-19 BNT162b2 w ilości 30 µg na szczura w trzynastym dniu ciąży. Grupa kontrolna otrzymywała równoważną objętość roztworu NaCl. Samce nie były bezpośrednio traktowane szczepieniem, ale użyto ich do zapłodnienia samic z obu grup, aby wytworzyć potomstwo do dalszej analizy.
Monitoring i zbieranie danych: Po porodzie monitorowano zachowanie matki oraz wzrost i rozwój potomstwa do momentu osiągnięcia dorosłości. Dane były zbierane codziennie, obejmując zarówno parametry fizjologiczne jak i neurobehawioralne młodych szczurów.
Metody badawcze: Do oceny wpływu szczepionki na potomstwo zastosowano szereg testów behawioralnych oraz metod molekularnych:
- Testy behawioralne: Wykorzystano standardowe testy, takie jak test labiryntu, test pola otwartego i test społecznej interakcji, aby ocenić motorykę, lęk oraz interakcje społeczne potomstwa.
- Analizy biochemiczne: Pobrano próbki tkanki mózgowej w celu analizy poziomów cytokin i neurotrofin za pomocą technik ELISA oraz RT-PCR do oceny ekspresji genów WNT i mTOR.
- Analizy histologiczne: Przygotowano preparaty mózgowia dla oceny zmian strukturalnych i liczby neuronów w kluczowych obszarach mózgu.
Analiza danych: Dane były analizowane statystycznie z użyciem oprogramowania SPSS. Zastosowano odpowiednie testy statystyczne, takie jak ANOVA czy test t-Studenta, aby zidentyfikować istotne różnice pomiędzy grupami. Wyniki były prezentowane jako średnie z odchyleniem standardowym, a poziom istotności ustalono na p<0.05.
Etyka badawcza: Wszystkie procedury badawcze były zgodne z wytycznymi etycznymi dla opieki i użytkowania zwierząt doświadczalnych, a protokół badania został zatwierdzony przez lokalną komisję etyczną.
Ta sekcja zapewnia pełny opis warunków i metodologii użytej w badaniu, co pozwala na reproduktywność eksperymentu oraz zapewnia, że badanie zostało przeprowadzone z należytą starannością i uwzględnieniem dobrostanu zwierząt.
Wyniki: Zmiany obserwowane w grupie narażonej na szczepionkę obejmowały modyfikacje w ekspresji genów WNT i poziomach BDNF, które są związane z rozwojem neuronów i funkcjonowaniem mózgu. Samce szczurów wykazywały zmniejszone interakcje społeczne oraz inne symptomy podobne do zachowań autystycznych. Obserwowano również zmniejszenie liczby neuronów w kluczowych obszarach mózgu oraz pogorszenie umiejętności motorycznych, sugerujące możliwość neurodegeneracji.
Wyniki histologiczne a-b-c: Regiony CA1 i CA3 hipokampa barwione błękitem krezylu oraz móżdżek barwiony hematoksyliną i eozyną z grupy szczurów męskich otrzymujących 0,9% roztwór NaCl. Te przekroje przedstawiają normalne neurony piramidalne w hipokampie oraz neurony Purkiniego w móżdżku. d-e-f: Regiony CA1 i CA3 hipokampa oraz móżdżek od samców szczurów leczonych szczepionką mRNA COVID-19 BNT162b2. Wyraźne zmiany dysmorfologiczne są widoczne, oznaczone strzałkami. Zmiany te obejmują zaburzenia w architekturze komórkowej, charakteryzujące się zakłóconym ułożeniem neuronów i nieregularnymi kształtami neuronów zarówno w regionach CA1 i CA3 hipokampa, jak i w komórkach Purkiniego móżdżku. (Skala dla 1 cm = 20 i 200 µm).
Badania na szczurach
W pierwszym dniu szczury miały 5-minutowy okres aklimatyzacji, aby zapoznać się z klatką testową, co nazywano sesją przedtestową. Po 24 godzinach wprowadzono nowego szczura (zwany „obcym 1”) do kompaktowej plastikowej klatki (wyposażonej w otwory przypominające siatkę umożliwiające interakcję), umieszczonej w jednej z bocznych komór, podczas gdy druga boczna komora pozostała pusta. Aby ocenić towarzyskość, szczur poddany testowi został umieszczony w środkowej komorze i miał możliwość eksploracji przez 10-minutową sesję (Sesja I). Dokładnie dokumentowano czas spędzony przez szczura testowanego w każdej komorze.
Po krótkim 5-minutowym odstępie, do wcześniej pustej bocznej komory wprowadzono drugiego nowego szczura („obcy 2”), mając na celu ocenę preferencji dla nowości społecznej. Szczur poddany testowi, który został krótko usunięty, został ponownie wprowadzony do środkowej komory, dając mu możliwość wyboru między „obcym 1” (teraz znajomym) a „obcym 2” (nowym) w kolejnej 10-minutowej sesji (Sesja II).
Wejście do komory było uznawane, gdy głowa szczura wraz z dwoma przednimi łapami znajdowały się wewnątrz komory. Po każdej sesji testowej podłogę areny czyściliśmy 70% alkoholem i suszyliśmy za pomocą papierowych ręczników, aby usunąć pozostałe zapachy od poprzedniego szczura.
Parametry z trzykomorowego testu towarzyskości i nowości społecznej:
1. Test towarzyskości (Sesja I): Czas spędzony z obcym 1
- Definicja: Ten parametr odzwierciedla preferencję szczura testowanego do interakcji społecznych w porównaniu z eksploracją niespołeczną podczas testu towarzyskości.
- Wyjaśnienie obliczeń: Aby obliczyć procent czasu, który szczur testowany spędza z „obcym 1”, mierzymy ilość czasu, który szczur spędza w komorze z „obcym 1” podczas 10-minutowej sesji. Ten czas dzielimy przez całkowite 10 minut sesji i mnożymy przez 100, aby uzyskać procent.
2. Test nowości społecznej i motywacji (Sesja II): Czas spędzony z obcym 2
- Definicja: Ten parametr ocenia skłonność szczura testowanego do nowych interakcji społecznych w porównaniu do znajomych podczas testu nowości społecznej.
- Wyjaśnienie obliczeń: Procent czasu spędzonego przez szczura testowanego z „obcym 2” jest obliczany przez pomiar czasu spędzonego przez szczura w komorze z „obcym 2” przez 10-minutową sesję. Ten czas dzielimy przez całkowite 10 minut sesji, a następnie mnożymy przez 100, aby uzyskać procent.
3. Indeks towarzyskości (Obcy 1/Pusty)
- Definicja: Ten indeks oferuje stosunek porównujący czas spędzony z bodźcem społecznym („obcy 1”) do czasu spędzonego w pustej komorze. Wartość większa niż 1 wskazuje na preferencję dla interakcji społecznej.
- Wyjaśnienie obliczeń: Aby obliczyć indeks towarzyskości, określamy czas spędzony przez szczura w komorze z „obcym 1”, a następnie dzielimy ten czas przez czas spędzony w pustej komorze.
4. Indeks nowości (Obcy 2/Obcy 1)
- Definicja: Ten indeks porównuje zainteresowanie szczura testowanego nowym bodźcem społecznym („obcy 2”) w porównaniu do znajomego („obcy 1”). Wartość większa niż 1 oznacza preferencję dla nowego szczura.
- Wyjaśnienie obliczeń: Dla indeksu nowości mierzymy czas spędzony przez szczura w komorze z „obcym 2”, a następnie dzielimy go przez czas spędzony w komorze z wcześniej wprowadzonym „obcym 1”.
Testy Behawioralne
W badaniu wykorzystaliśmy dwuczynnikową analizę wariancji (ANOVA), aby zbadać ewentualne zmiany neurobehawioralne związane z płcią, indukowane prenatalnym podaniem szczepionki mRNA COVID-19 BNT162b2. Nasza analiza wykazała, że interakcja między grupą a płcią nie była statystycznie znacząca dla testu towarzyskości (F = 3,479; p = 0,068), nowości społecznej (F = 0,666; p = 0,418), indeksu towarzyskości (F = 1,424; p = 0,239) oraz indeksu nowości (F = 4,056; p = 0,050), co sugeruje, że efekty szczepionki na te zachowania społeczne nie były różnicowane ze względu na płeć.
Jednak wyjątkiem była obserwowana latencja czasu upadku, gdzie zidentyfikowano znaczącą interakcję między grupą a płcią (F = 5,059; p = 0,029), wskazując na specyficzną dla płci odpowiedź na szczepionkę w zakresie koordynacji ruchowej i równowagi. W szczególności, w grupie, która otrzymała szczepionkę BNT162b2 podczas ciąży, stwierdzono znaczącą różnicę między samcami a samicami (F = 14,315; p < 0,001), przy czym samce wykazywały bardziej wyraźne efekty w porównaniu do samic. Odwrotnie, żadna różnica płciowa nie była widoczna w grupie kontrolnej soli fizjologicznej (F = 0,014; p = 0,907). Ponadto, porównując grupy BNT162b2 i soli fizjologicznej w obrębie każdej płci, znaczące różnice stwierdzono u samców (F = 12,488; p = 0,001), ale nie u samic (F = 0,059; p = 0,810).
W teście towarzyskości (sesja I), grupa męska otrzymująca szczepionkę mRNA COVID-19 BNT162b2 spędziła znacząco mniej czasu z obcymi szczurami 1 w porównaniu do męskiej grupy soli fizjologicznej NaCl 0,9% (p < 0,01). Podobnie, w teście nowości społecznej i motywacji (sesja II), męska grupa otrzymująca szczepionkę mRNA COVID-19 BNT162b2 spędziła znacząco mniej czasu z obcymi szczurami 2 w porównaniu do męskiej grupy soli fizjologicznej NaCl 0,9% (p < 0,01). Zarówno indeks towarzyskości (obcy 1/pusty) jak i indeks nowości (obcy 2/obcy 1) były również znacząco niższe w męskiej grupie otrzymującej szczepionkę mRNA COVID-19 BNT162b2 w porównaniu do męskiej grupy soli fizjologicznej NaCl 0,9% (p < 0,001).
Dyskusja
Wyniki badania sugerują, że prenatalna ekspozycja na szczepionkę mRNA COVID-19 BNT162b2 może mieć wpływ na rozwój neurorozwojowy u szczurów. Obserwacje te, dotyczące modyfikacji w ekspresji genów WNT i poziomach BDNF, wskazują na potencjalne mechanizmy, przez które szczepionka może wpływać na neurorozwój. Te białka i geny są kluczowe dla prawidłowej funkcji i rozwoju neuronalnego, regulują między innymi rozwój synaps i tworzenie się nowych neuronów. Zmiany w ich ekspresji mogą prowadzić do długotrwałych efektów na funkcje poznawcze i zachowanie, co obserwowano w badaniach na modelach zwierzęcych, gdzie szczury wykazywały zachowania podobne do autyzmu.
Zmniejszenie liczby neuronów oraz zmiany w motoryce i koordynacji mogą sugerować neurodegenerację, co stanowi znaczący sygnał ostrzegawczy. Te wyniki mogą mieć bezpośredni wpływ na zalecenia dotyczące stosowania szczepionek mRNA u kobiet w ciąży. Istotne jest, aby takie wyniki były potwierdzone w dalszych badaniach klinicznych i na większej grupie modelowej, aby móc dokładnie ocenić ryzyko i bezpieczeństwo stosowania tych szczepionek w delikatnym okresie ciąży.
Ponadto, wyniki podkreślają znaczenie uwzględnienia płci jako ważnego czynnika w badaniach nad wpływem szczepionek. Obserwowane różnice w odpowiedziach między płciami, zwłaszcza w kontekście motoryki i koordynacji, wskazują, że płciowe aspekty biologiczne mogą mieć znaczący wpływ na wyniki takich interwencji medycznych. To z kolei rzuca światło na konieczność przeprowadzania badań, które rozważają te różnice jako kluczowy element projektowania i interpretacji badań klinicznych.
Kolejnym ważnym aspektem jest potrzeba rozważenia potencjalnych długoterminowych skutków ekspozycji prenatalnej na szczepionki mRNA. Chociaż mechanizmy mogą być skomplikowane i nie w pełni zrozumiałe, istnieje możliwość, że obserwowane zmiany mogą utrzymywać się na dłuższą metę, wpływając na rozwój neurologiczny dzieci. To wymaga uwagi badaczy, lekarzy oraz twórców polityk zdrowotnych, aby odpowiednio zarządzać ryzykiem i informować społeczeństwo.
Równocześnie ważne jest, aby podkreślić, że wyniki uzyskane na modelach zwierzęcych nie zawsze przekładają się bezpośrednio na ludzi. Model szczurzy dostarcza tylko modelu, na podstawie którego można formułować hipotezy, które następnie muszą być testowane w odpowiednio kontrolowanych badaniach klinicznych.
Odkrycia są istotnym krokiem w zrozumieniu potencjalnego ryzyka związanego ze stosowaniem nowych technologii medycznych, takich jak szczepionki mRNA, ale muszą być traktowane jako wstępne i wymagające dalszego potwierdzenia w przyszłych badaniach.
Wnioski
Badanie dostarcza istotnych danych na temat potencjalnych wpływów prenatalnej ekspozycji na szczepionkę mRNA COVID-19 BNT162b2 na rozwój neurologiczny u potomstwa szczurów. Zmiany w ekspresji genów WNT i poziomach BDNF, obserwowane w eksperymencie, sugerują, że szczepionka może wpływać na kluczowe procesy rozwojowe w mózgu. Znaleziska te mają ważne implikacje dla badań nad bezpieczeństwem szczepionek oraz ich wpływem na rozwój neuronalny, szczególnie w kontekście stosowania ich u kobiet w ciąży.
Badanie rzuca światło na konieczność dalszego badania i zrozumienia wpływu szczepionek mRNA na neurorozwój. Wartościowe będzie kontynuowanie badań, które pomogą w ukształtowaniu przyszłych strategii szczepień, zwłaszcza w kontekście ochrony najmłodszych i najbardziej wrażliwych populacji.
Zakończenie
Badanie dostarcza ważnych wglądów w potencjalne skutki ekspozycji prenatalnej na szczepionki mRNA COVID-19, w szczególności szczepionkę BNT162b2. Zmiany w ekspresji genów i poziomach neurotrofin w mózgach noworodków szczurów sugerują, że szczepionki te mogą mieć wpływ na kluczowe aspekty rozwoju neurologicznego. Zrozumienie tych skutków jest niezbędne dla bezpiecznego stosowania szczepionek w ciąży i wymaga dalszych, dogłębnych badań.
Pandemia COVID-19 wymusiła szybkie tempo prac badawczych, co zaowocowało rozwojem i wprowadzeniem szczepionek w rekordowo krótkim czasie. Pomimo ich kontrowersyjnej roli dla wielu osób w pandemii, musimy równie szybko reagować na pojawiające się dowody na potencjalne długoterminowe skutki tych interwencji, zwłaszcza gdy dotyczą one tak wrażliwych grup, jak kobiety w ciąży i ich nienarodzone dzieci.
Z tego powodu, zaleca się przeprowadzenie dalszych badań z wykorzystaniem większej liczby modeli zwierzęcych, a także długoterminowych badań obserwacyjnych w populacji ludzkiej, aby w pełni ocenić wpływ szczepionek mRNA na rozwój prenatalny i postnatalny. Tego rodzaju badania powinny być prowadzone w sposób transparentny i z rygorystycznym przestrzeganiem zasad etycznych, aby zapewnić publiczne zaufanie do procesu badawczego i wynikających z niego zaleceń.
W tym kontekście, kluczowe będzie również zaangażowanie i współpraca międzynarodowej społeczności naukowej oraz organizacji zdrowotnych. Tylko przez wspólne działania możemy zapewnić, że korzyści płynące ze szczepień są osiągane bez narażania na szwank zdrowia przyszłych pokoleń.
Odkrycia badania podkreślają znaczenie badań nad bezpieczeństwem szczepionek, zwłaszcza w kontekście ich wpływu na rozwój neurologiczny. Dążenie do pełnego zrozumienia tego aspektu jest nie tylko kwestią naukową, ale także moralną, mającą na celu ochronę zdrowia i dobrostanu przyszłych pokoleń.
Link do badań w języku angielskim: Prenatal Exposure to COVID-19 mRNA Vaccine BNT162b2 Induces Autism-Like Behaviors in Male Neonatal Rats: Insights into WNT and BDNF Signaling Perturbations | Neurochemical Research (springer.com)
