Genellikle üçüncü nesil aşılar olarak anılan DNA aşıları, konakta bakterilere, parazitlere, virüslere ve potansiyel olarak kansere karşı immünolojik bir yanıt indüklemek için tasarlanmış DNA kullanır.
Geleneksel aşılar
Şu anda dünya nüfusu için mevcut olan aşılar arasında kızamık, kabakulak, kızamıkçık, mevsimsel grip virüsü, tetanoz, çocuk felci, Hepatit B, rahim ağzı kanseri, difteri, boğmaca gibi aşıların yanı sıra ülkenin belirli bölgelerine özgü diğer bazı dünya.
Bu aşıların çoğu, naif bir konakçıda antijene özgü adaptif immün tepkileri indükleyerek bağışıklık sağlar.
Daha spesifik olarak, bu aşılar, bağışıklık sistemini hedef patojenden kaynaklanan epitoplara maruz bırakır, bu da bağışıklık sisteminin, aşılanmış konakçı gelecekte bu patojenle karşılaşırsa bu bulaşıcı maddeyi tanıyabilen ve ona saldırabilen antikorlar geliştirmesine izin verir.
Konvansiyonel aşılar çok sayıda bulaşıcı hastalığın yayılmasını önlemek için çok önemli olsa da, bu aşıların üretimi genellikle araştırmacıların canlı patojenlerle uğraşmasını gerektirir. Bu patojenlerin kullanımı, aşıyı geliştirenler için güvenlik endişeleri oluşturmakla kalmaz, aynı zamanda bu patojenlerin bulaşma riski de önemlidir.
Geleneksel aşıların geliştirilmesiyle ilgili zorluklar, hem bulaşıcı hem de bulaşıcı olmayan hastalıklar için kullanılabilecek birkaç alternatif aşı yaklaşımının araştırılmasına yol açmıştır.
Dikkat çeken bir alternatif aşı, geleneksel aşılardan daha kararlı, düşük maliyetli ve kullanımı daha kolay olduğu düşünülen DNA bazlı bir aşıdır.
DNA aşıları nasıl çalışır?
Diğer herhangi bir aşı türü gibi, DNA aşıları da uyarlanabilir bir bağışıklık tepkisi oluşturur. Herhangi bir DNA aşısının arkasındaki temel çalışma prensibi, aşının hedefleneceği patojenden kaynaklanan bir proteini kodlayan bir DNA plazmidinin kullanılmasını içerir.
Plazmid DNA (pDNA) pahalı değildir, stabildir ve nispeten güvenlidir, dolayısıyla bu viral olmayan platformun gen iletimi için mükemmel bir seçenek olarak görülmesine izin verir. PDNA’yı kaynaklamak için kullanılan farklı virüs vektörlerinden bazıları arasında onko-retrovirüsler, lentivirüsler, adenovirüsler, adeno bağlantılı virüsler ve Herpes simplex-1 bulunur.
Bir DNA aşısının kas içi (IM) enjeksiyonu uygulandığında, pDNA miyositleri hedefleyecektir. DNA aşıları, her ikisi de keratinositleri hedef alacak subkutan veya intradermal enjeksiyon yoluyla da uygulanabilir. Enjeksiyon bölgesinden bağımsız olarak, pDNA miyositleri veya keratinositleri transfekte edecek ve bunlar daha sonra apoptoz olarak bilinen bir tür programlanmış hücre ölümüne uğrayacaktır.
Apoptoz geçiren bir hücre, aksi takdirde apoptotik cisimler olarak bilinen ve olgunlaşmamış dendritik hücreler (iDC) tarafından hücresel artıkların endositozunu tetikleyen küçük membrana bağlı fragmanları serbest bırakır. İDC’nin aktivitesi daha sonra, yalnızca majör histo-uyumluluk sınıfı II (MHCII) tarafından sunulan eksojen antijenlerin oluşumunu başlatabilir.
MHCII’ye antijen sunumu, B hücresinin hazırlanmasına katkıda bulunan ve nihayetinde humoral immün yanıtın oluşturulmasına izin veren yardımcı CD4 + T hücrelerini aktive eder. Bu humoral bağışıklık tepkisi, CD8 + T hücrelerinin üretimini aktive etmek için gereklidir.
Miyositler veya keratinositler üzerinde etki göstermeye ek olarak, herhangi bir DNA aşısı uygulama yolu, enjeksiyon bölgesinin yakınında bulunan antijen sunan hücreleri (APC’ler) de transfekte edebilir. Bu doğrudan transfeksiyon yolu, endojen transgen ekspresyonuna ve antijenin hem MHCI hem de MHCII yoluyla paralel sunumuna yol açar, böylece hem CD8 + hem de CD4 + T hücreleri verir.
Şu anda hangi DNA aşıları geliştiriliyor?
Şu anda, insanlarda yaygın kullanımı onaylanmış hiçbir DNA aşısı bulunmamaktadır. Bununla birlikte, hem Amerika Birleşik Devletleri Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) hem de Amerika Birleşik Devletleri Tarım Bakanlığı (USDA) tarafından veterinerlik kullanımı için onaylanmış ve bunlara atlarda Batı Nil Virüsüne karşı bir aşı da dahildir. köpekler için melanom aşısı.
DNA temelli aşılar henüz kamuoyunda kullanım için onaylanmamış olsa da, DNA aşıları üzerinde devam eden birkaç insan klinik araştırması mevcuttur. ABD Ulusal Tıp Kütüphanesine göre, şu anda Amerika Birleşik Devletleri’ndeki insan klinik deneylerinde 160’tan fazla farklı DNA aşısı test ediliyor. Bu denemelerin% 62’sinin kanser aşılarına yönelik olduğu ve% 33’ünün insan immün yetmezlik virüsüne (HIV) karşı aşılara uygulandığı tahmin edilmektedir.
Bir DNA aşısı üzerinde yapılan ilk klinik denemelerden biri, bir DNA aşısının HIV’e karşı potansiyel terapötik ve profilaktik etkilerini araştırdı. Bu denemede bir miktar immünojenisite tespit edilmesine rağmen, önemli bir immün tepkisinin ortaya çıkmadığı görülmüştür. HIV’in aşırı değişkenliği, bu virüsün birkaç farklı mekanizma yoluyla konakçı bağışıklık sistemini istila etmesine izin verir.
Sonuç olarak, HIV’e karşı DNA tabanlı bir aşı geliştirmeye çalışan bilim adamları, HIV’e karşı en iyi DNA aşısını tasarlamak için birkaç farklı hazırlama stratejisinin, destekleme maddelerinin ve değiştirilmiş enjeksiyon programlarının dikkatlice değerlendirilmesi gerektiğini keşfettiler.
Gelecekteki Aşı Çözümleri
Şu anda dünya çapında insanlarda çok sayıda DNA bazlı aşı test ediliyor olsa da, bu aşı yaklaşımının kliniğe dönüştürülmesine izin vermenin önünde bazı zorluklar var. DNA aşıları ile ilişkili en büyük zorluklardan biri, daha büyük hayvanlarda ve insanlarda düşük immünojenisitesidir.
Araştırmacılar, DNA bazlı aşıların immünojenikliğini artırmak için ortalama büyüklükteki bir insana 5 ila 20 mg aralığındaki daha yüksek DNA miktarlarının enjekte edilmesi gerektiğine inanıyor. DNA bazlı aşıların bir başka zorluğu, hibrid viral / ökaryotik promotor veya antijen kodonlarının optimizasyonu gibi çeşitli parametrelerin dahil edilmesi yoluyla elde edilebilen transfeksiyon optimizasyonunu içerir.
Birlikte ele alındığında, ideal bir DNA aşısı hücre dışı bozunmayı önleyecek ve uzun vadeli bir bağışıklık tepkisi oluşturmak için hedef hücrelerin çekirdeğine başarılı bir şekilde girecektir.