A DNS-vakcinák, amelyeket gyakran harmadik generációs vakcináknak neveznek, mesterséges DNS-t használnak arra, hogy a gazdaszervezetben immunológiai választ indukáljanak baktériumok, paraziták, vírusok és potenciálisan rák ellen.
Hagyományos vakcinák
A globális lakosság számára jelenleg elérhető oltások közé tartoznak a kanyaró, a mumpsz, a rubeola, a szezonális influenza vírus, a tetanusz, a gyermekbénulás, a hepatitis B, a méhnyakrák, a diftéria, a pertussis elleni oltóanyagok, valamint az ország bizonyos régióiban endemikus egyéb betegségek elleni vakcinák. világ.
Sok ilyen vakcina immunitást biztosít azáltal, hogy antigén-specifikus adaptív immunválaszt indukál a gazdaszervezetben.
Pontosabban, ezek a vakcinák az immunrendszert a kórokozóból származó epitópoknak teszik ki, ami lehetővé teszi az immunrendszer számára olyan antitestek kifejlesztését, amelyek képesek felismerni és megtámadni ezt a fertőző ágenst, ha a beoltott gazda a jövőben találkozik ezzel a kórokozóval.
Bár a hagyományos vakcinák döntő fontosságúak számos erősen fertőző betegség terjedésének megakadályozásában, ezeknek az oltóanyagoknak az előállítása gyakran megköveteli, hogy a kutatók kezeljék az élő kórokozókat. Nemcsak ezeknek a kórokozóknak a kezelése jelenthet biztonsági aggályokat az oltóanyagot kifejlesztő emberek számára, hanem a kórokozókkal való fertőzés kockázata is.
A hagyományos vakcinák kifejlesztésével kapcsolatos kihívások számos alternatív vakcina-megközelítés vizsgálatához vezettek, amelyek mind fertőző, mind nem fertőző betegségek esetén alkalmazhatók.
Az egyik alternatív vakcina, amely jelentős figyelmet kapott, a DNS-alapú vakcina. A DNS-alapú vakcina stabilabb, költséghatékonyabb és könnyebben kezelhető, mint a hagyományos vakcinák.
Hogyan működnek a DNS-oltások?
Mint minden más típusú oltóanyag, a DNS-vakcinák is adaptív immunválaszt váltanak ki. Bármely DNS-vakcina mögött meghúzódó alapvető működési elve egy olyan DNS-plazmid használata, amely egy olyan fehérjét kódol, amely abból a kórokozóból származik, amelybe a vakcinát megcélozzák.
A plazmid DNS (pDNS) olcsó, stabil és viszonylag biztonságos, ezáltal lehetővé teszi, hogy ez a nem vírusos platform kiváló lehetőség a génszállításra. A pDNS forrására használt különféle vírusvektorok közé tartoznak az onko-retrovírusok, lentivírusok, adenovírusok, adeno-asszociált vírusok és a Herpes simplex-1.
Ha egy DNS-vakcinát intramuszkulárisan adnak be, a pDNS a miocitákat célozza meg. A DNS-vakcinákat szubkután vagy intradermális injekcióval is be lehet adni a keratinociták megcélzására. Az injekció helyétől függetlenül a pDNS a szívizomsejteket vagy a keratinocitákat transzfektálja. Ezek a sejtek ezután apoptózison mennek keresztül.
Az apoptózison áteső sejt kis, membránhoz kötött fragmentumokat szabadít fel, amelyeket apoptotikus testeknek nevezünk. Ezek az apoptotikus testek kiváltják a sejttörmelék endocitózisát éretlen dendritikus sejtek (iDC) által. Az iDC aktivitása ezután exogén antigének képződését indíthatja el, amelyeket kizárólag a II. fő hisztokompatibilitási osztály (MHCII) mutat be.
Az antigén bemutatása az MHCII-nek aktiválja a segítő CD4-et+ T-sejtek, amelyek hozzájárulnak a B-sejtek aktiválásához, és végső soron lehetővé teszik a humorális immunválasz létrejöttét. Ez a humorális immunválasz szükséges a CD8 termelésének aktiválásához+ T-sejtek.
Amellett, hogy a miocitákra vagy a keratinocitákra hat, a DNS-vakcina bármely beadási módja az injekció helyének közelében található antigénprezentáló sejteket (APC) is képes transzfektálni. Ez a közvetlen transzfekciós út endogén transzgén expressziót és az antigén párhuzamos bemutatását eredményezi mind az MHCI, mind az MHCII révén, ezáltal mindkét CD8.+ és CD4+ T-sejtek.
Milyen DNS-vakcinák vannak jelenleg fejlesztés alatt?
Jelenleg nincs olyan DNS-vakcina, amelyet széles körben engedélyeztek embereken történő alkalmazásra. Mindazonáltal az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hatósága (FDA) és az Egyesült Államok Mezőgazdasági Minisztériuma (USDA) számos DNS-alapú vakcinát jóváhagyott állatorvosi használatra, beleértve a nyugat-nílusi vírus elleni vakcinát lovakban és a melanoma elleni oltást. kutyák.
Bár a DNS-alapú vakcinákat még nem hagyták jóvá a lakosság körében, számos, folyamatban lévő humán klinikai vizsgálatot végeztek a DNS-vakcinákkal. Az Egyesült Államok Nemzeti Orvostudományi Könyvtára szerint jelenleg több mint 160 különböző DNS-oltóanyagot tesztelnek humán klinikai vizsgálatokban az Egyesült Államokban. Becslések szerint e vizsgálatok 62%-át a rák elleni védőoltásokra, 33%-át pedig a humán immundeficiencia vírus (HIV) elleni vakcinákra alkalmazzák.
A DNS-vakcinával kapcsolatos első klinikai vizsgálatok egyike a HIV elleni DNS-vakcina lehetséges terápiás és profilaktikus hatásait vizsgálta. Bár ebben a vizsgálatban bizonyos szintű immunogenitást észleltek, nem találtak jelentős immunválaszt. A HIV hipervariabilitása lehetővé teszi, hogy a vírus több különböző mechanizmuson keresztül behatoljon a gazdaszervezet immunrendszerébe.
Ennek eredményeként a HIV elleni DNS-alapú vakcina kifejlesztésére törekvő tudósok rájöttek, hogy számos különböző beindítási stratégiát, hatásfokozó szert és megváltoztatott injekciós ütemtervet alaposan ki kell értékelni a legjobb HIV elleni DNS-vakcina megtervezéséhez.
Jövőbeli irányok
Annak ellenére, hogy jelenleg számos DNS-alapú oltóanyagot tesztelnek embereken szerte a világon, számos kihívás még mindig az útjában áll annak, hogy lehetővé tegyük ennek az oltóanyagnak a klinikán való átültetését. A DNS-vakcinákkal kapcsolatos egyik legnagyobb kihívás az alacsony immunogenitásuk nagyobb állatoknál és embereknél.
A kutatók úgy vélik, hogy a DNS-alapú vakcinák immunogenitásának növelése érdekében egy átlagos méretű emberbe nagyobb mennyiségű, 5-20 mg-os DNS-t kellene beadni. A DNS-alapú vakcinák másik kihívása a transzfekció optimalizálása, amely számos paraméter beépítésével érhető el, mint például egy hibrid vírus/eukarióta promoter vagy az antigén kodonok optimalizálása.
Összességében egy ideális DNS-vakcina elkerüli az extracelluláris degradációt, és sikeresen behatol a célsejtek magjába, hogy hosszú távú immunválaszt indukáljon.
Discussion about this post