Aşılar, insanları belirli hastalıklara karşı bağışıklık kazandırmak için kullanılan ilaçlardır. Hastalığa ve hastalığa neden olan bakteri veya virüsü veya bakteri veya virüsün parçalarını içerirler. Bakteri veya virüs aşıya dahil edilir, böylece bir kişi herhangi bir hastalık veya hastalık belirtisi yaşamadan doğal olarak ona maruz kalırsa bağışıklık sistemine onu tanıması ve ona karşı antikor üretmesi öğretilebilir.
Farklı şekillerde hareket eden ana aşı türleri şunlardır:
- Canlı zayıflatılmış aşılar
- İnaktif aşılar
- Alt birim (subünite) aşılar
- Rekombinant aşılar
- Konjugat ve polisakkarit aşıları
- Toksoid aşılar
- mRNA ve DNA aşıları
- Viral vektör aşıları
Canlı zayıflatılmış aşılar
Canlı zayıflatılmış aşılar, bir hastalığa neden olan mikrop veya virüsün canlı bir versiyonunu vücuda enjekte eder. Mikrop canlı bir örnek olmasına rağmen, vücuda girdikten sonra çoğalamadığı için herhangi bir enfeksiyon belirtisine neden olmayan zayıflamış bir versiyonudur.
Virüslere veya bakterilere karşı bağışıklık oluşturmak için canlı zayıflatılmış aşılar yapılabilir, ancak daha yaygın olarak virüsler için kullanılırlar.
Bu aşı türü, bir virüsün veya mikropun, vücudun bir virüsü tanıyabilen ve hatırlayabilen bir hücre türü olan bellek B-hücreleri yapmasına yetecek kadar çoğalmasına izin vererek çalışır ve ilk ortaya çıktıktan sonra yıllarca ona karşı bir bağışıklık tepkisi oluşturur.
Canlı zayıflatılmış aşılar, doğal bir enfeksiyon sırasında meydana gelene benzer bir bağışıklık tepkisini tetikler, ancak kişi virüsü diğer insanlara geçiremez ve virüsün neden olduğu hastalığa yakalanmaz. Bir kişi genellikle canlı zayıflatılmış aşılar yoluyla hastalıktan ömür boyu bağışıklık kazanır ve bu bağışıklığı sağlamak için genellikle yalnızca bir veya iki doz aşı gerekir.
Canlı-zayıflatılmış aşıların kullanıldığı hastalık türleri şunlardır:
- Kızamık, Kabakulak ve Kızamıkçık (KKK veya diğer adı ile MMR kombine aşı)
- Rotavirüs (bebeklerde ve küçük çocuklarda en sık görülen ishal nedeni)
- Çiçek hastalığı
- Suçiçeği
- Sarıhumma
Bu tip aşıda virüsün veya bakterilerin canlı bir versiyonu bulunduğundan, bağışıklık sistemi zayıflamış veya uzun süreli sağlık sorunları olan kişiler için uygun olmayabileceğinden aşı verilmeden önce tıbbi yardım alınmalıdır. Canlı-zayıflatılmış aşıların da saklanırken serin tutulması gerekir, bu nedenle soğutmaya çok az erişimin olduğu ortamlarda kullanım için uygun olmayabilirler.
Canlı-Atenüe Aşı Nedir?Canlı zayıflatılmış aşılar, grip, su çiçeği, kızamık, çocuk felci ve verem gibi çeşitli hastalıkların önlenmesinde kullanılan çok etkili aşılardır. Canlı zayıflatılmış aşılar, patojenin “öldürüldüğü” ve adından da anlaşılacağı gibi patojenin (tipik olarak bir virüs) canlı aşılarda aktif kaldığı, ancak hastalık yapamayacak şekilde zayıflatıldığı veya değiştirildiği geleneksel inaktive aşılardan farklıdır. Tipik olarak, canlı aşılar, inaktive aşılara kıyasla daha güçlü, daha uzun süreli ve sağlam bir bağışıklık tepkisine yol açar. Canlı zayıflatılmış aşılar, RNAi dahil olmak üzere ters (revers) genetik mühendislikle üretilebilir. Mevcut (veya yeni) virüslerden gelen genler, aynı jenerik suşa ait önceden değiştirilmiş (zayıflatılmış) virüslerle birleştirilir. Ancak bu canlı virüslerin zayıflatılmış olması nedeniyle canlı zayıflatılmamış virüsler kadar çoğalamazlar. Bu, artık konağı yeterince enfekte edemeyecekleri, ancak konağın geniş ve sağlam bağışıklık geliştirmesi için yeterince tepkiye sebep olacakları anlamına gelir.
Canlı zayıflatılmış aşıların immünolojik mekanizması, genellikle T-hücreleri (CD4+ ve CD8+ T lenfositlerinin) ve ayrıca patojene karşı antikor üreten B-hücreleri tarafından olan geniş bir bağışıklık tepkisini içerir. Canlı zayıflatılmış aşılar genellikle yetişkinlikte ek dozlar gerektirmeden uzun süreli, çoğu zaman yaşam boyu koruma sağlar. Canlı zayıflatılmış aşıların diğer bazı aşı biçimlerine (inaktive edilmiş gibi) göre avantajları arasında sağlam, güçlü bir antikor ve hücre aracılı bağışıklık tepkisi ve nispeten hızlı bir etki ile uzun süreli bağışıklık sağlamaları yer alır. Dezavantajları, canlı patojenlerin kullanımına bağlı üretim, bakım ve nakliye hususlarını ve canlı patojen oldukları için bağışıklığı baskılanmış bireylerde sorunlara yol açabilmeleridir. Canlı zayıflatılmış aşı örnekleri şunları içerir:
Canlı zayıflatılmış Grip (grip) aşıları (LAIV)
Kızamık, Kabakulak ve Kızamıkçık (MMR)
Polio – toplu aşılama nedeniyle küresel eradikasyona yaklaşıyor
Çiçek hastalığı – toplu aşılama nedeniyle resmi olarak yok edildi
Uçuk (Herpesvirüsler)
Sarıhumma (Flavivirüslerden arbovirüsler)
Japon ensefaliti (Flavivirüsler)
Zona hastalığı (Varicella zoster herpesvirüs)
Rotavirüs
Bu aşıların çoğu virüsler için olsa da, bazıları spesifik bakteriyel enfeksiyonlar için mevcuttur. Bunlara kolera, TB ve oral tifo aşıları dahildir. En yaygın canlı zayıflatılmış aşılardan ikisi: influenza ve MMR aşıları.
Canlı zayıflatılmış influenza aşıları (LAIV)
Grip, her yıl dünya çapında mevsimsel salgınlara neden olur. İnfluenza ile mücadele için, inaktive aşılar ve canlı zayıflatılmış aşılar dahil olmak üzere çeşitli farklı aşılar kullanılabilir. LAIV, 65 yaş altı yetişkinlerde %90’a kadar ve 65 yaş üstü yetişkinlerde %40’a kadar koruma sağlayabilir (ancak daha yaşlı bireyler için inaktive aşılar tercih edilir). LAIV’ler genellikle burun yoluyla uygulanır – influenza virüsünün doğal enfeksiyon yolunu taklit eder. İnfluenza A virüsünün 8 RNA segmenti vardır. Canlı atenüe (zayıf) aşıda, 2 normal (WT) segment ile birleştirilen 6 atenüe segmentin bir kombinasyonu plazmitler halinde tasarlanır ve LAIV oluşturulur. LAIV’ler tipik olarak, DSÖ onaylı bir virüs varyantı ve bir ana donör virüs (MDV) kullanılarak 10-11 günlük tavuk embriyonlu yumurtalarında üretilir. Bu 2:6 oranında yeni karılmış virüs, düşük sıcaklıklarda MDV’ye karşı nötralize edici antikorların varlığında pasajlanır, böylece soğuğa adapte olur ve sıcaklığa duyarlı hale gelir. Bu durum, ateşli geçen grip hastalığınada alt solunum yollarında artık çoğalmadığı anlamına gelir. Bunun yerine, hastalığa neden olmadan bir bağışıklık tepkisi ortaya çıkarmak için biraz daha soğuk olan üst solunum yollarında çoğalmasını sağlar.
Kabakulak, kızamık ve kızamıkçık (MMR) aşısı
MMR aşısı kabakulak, kızamık ve kızamıkçık (MMR) hastalığına karşı yüksek düzeyde koruma sağlar (genel olarak %90’ın üzerinde etkili) ve genellikle küçük çocuklarda 2 dozluk bir rejimin parçası olarak verilir. MMR aşısı nedeniyle kabakulak, kızamık ve kızamıkçık enfeksiyonları ve ölüm oranları inanılmaz derecede düşüktür, ancak aşılanmamış popülasyonlarda vakalar artmıştır. MMR aşısı genellikle insan hücre suşlarında büyütülen zayıflatılmış bir kızamıkçık virüsü içerirken, zayıflatılmış kızamık ve kabakulak virüsleri tavuk embriyo hücreleri (tavuk embriyonlu yumurtaları değil) kullanılarak büyütülür. MMR aşısı ayrıca zayıflatılmış suçiçeği virüsünü de içerebilir ve buna MMRV aşısı adı verilir. Bu aşılar inanılmaz derecede güvenli olsa da bazı yan etkileri vardır ve MMRV aşısının MMR aşısına kıyasla daha yüksek yan etkileri bulunur.
Canlı zayıflatılmış aşılar çoğu sağlıklı bireyde virüslere (ve bazı bakterilere) karşı güçlü, sağlam ve uzun süreli bağışıklık sağlarken, bu tür aşıların uygun olmadığı durumlar olabilir. Spesifik olarak, kemoterapi, HIV enfeksiyonu veya birincil immün yetmezlik bozuklukları nedeniyle bağışıklık sistemi zayıf olan bireylere canlı zayıflatılmış aşılar verilmemelidir. İnaktive aşılarla karşılaştırıldığında, canlı atenüe aşıların daha dikkatli bir şekilde hazırlanması, saklanması, taşınması ve uygulanması gerekir. Bunların normalde kesintisiz olarak soğukta tutulması gerekir ve bu gereksinim, dünyanın daha uzak bölgelerine veya bu tür tesislerin bulunmadığı yerler için bir zorluk teşkil eder.
Özetle, canlı zayıflatılmış aşılar, çeşitli viral hastalıkların (grip, kızamık, kabakulak, kızamıkçık ve suçiçeği dahil) yanı sıra bazı bakteriyel hastalıkların (kolera ve verem gibi) önlenmesinde kullanılan oldukça etkili ve güvenli aşılardır. Bu aşılarda, patojen canlı kalır, ancak ancak enfeksiyona yol açmayacak şekilde değiştirildmiştir. Fakat yeterince bir bağışıklık tepkisine neden olur. Genel olarak, bu aşılar, inaktive edilmiş (öldürülmüş patojen) aşılara kıyasla daha sağlam ve daha geniş bağışıklık tepkileri üretirler.
İnaktif aşılar (Tam Virüs Aşıları)
İnaktive edilmiş bir aşı, ısı veya kimyasallarla öldürülen bir bakteri veya virüs türünü kullanır. Virüsün veya bakterilerin bu ölü versiyonu daha sonra vücuda enjekte edilir. İnaktive aşılar, ilk üretilen en eski aşı türleridir ve canlı atenüe aşıların tetiklediği kadar güçlü bir bağışıklık tepkisini tetiklemezler. İnaktive aşılar ömür boyu bağışıklık sağlamazlar ve zamanla takviye yapılması gerekir, ancak canlı atenüe aşılardan daha az yan etkiye neden olurlar. İnaktive aşıların kullanıldığı hastalıklar:
- Hepatit A
- Nezle
- Çocuk felci
- Kuduz
İnaktive Aşı nedir?Hastalıklarla savaşmak için kullanılabilecek çeşitli aşı türleri vardır. İnaktive aşılar, ölü veya inaktive edilmiş virüs ve bakterilerden oluşur ve bu nedenle canlı ancak atenüe aşılardan farklıdır. Kullanılan aşı türü, söz konusu enfeksiyona, bağışıklık sisteminin aşının tedavi edeceği patojene nasıl tepki verdiğine ve aşının uygulanmasıyla ilgili çeşitli pratik hususlara bağlı olarak farklılık gösterebilir.
İnaktive aşılar, aşı yapım sürecinde virüsün inaktive edildiği aşılardır. İnaktive aşılar, canlı aşılara kıyasla konakçı vücudunda halihazırda bulunan antikorlardan güçlü bir şekilde etkilenmezler. Bu durum, bebeklik döneminde veya antikor içeren ilaç verildikten sonra kanda antikorlar bulunsa bile bu aşıların uygulanabilecekleri anlamına gelir. İnaktive aşılar çoğalamaz ve iyi bir bağışıklık için tekrarlanan dozlar gerektirir. İlk doz, bağışıklık sistemini yanıt vermeye hazırlar. İkinci veya sonraki dozlara kadar koruyucu bir bağışıklık tepkisi gelişmez. Virüs aşı yapılırken ölü olduğundan, atenüe aşılara göre bağışıklık sistemi ile farklı bir şekilde etkileşirler. Canlı aşılara verilen bağışıklık tepkisi, virüsün kendisiyle karşılaşmaya benzerken, inaktive aşılar çok az hücresel bağışıklık gösterir veya hiç göstermez. Bu aynı zamanda inaktive aşıların önceki aşıları desteklemek için kullanılabileceği anlamına gelir.
İnaktive edilmiş bir aşı yapmak için virüsün kültür ortamında büyütülmesi gerekir. Üreticilerin hangi koşulların viral büyümeyi teşvik ettiğini anlamaları gerektiğinden, bu genellikle aşı üretiminde ilk sınırlayıcı adım olabilir. Virüsün inaktivasyonu ısı ile yapılır. Çoğu zaman, beta-propiolakton veya formalin (formaldehit) gibi kimyasallarla inaktivasyon yapılır.
Çoğu inaktive aşı, “tam inaktive” aşılar olarak mevcuttur. Bunlar çocuk felci, hepatit A ve kuduz gibi virüsleri hedef alabilir. Hepatit B, şarbon ve tetanoz gibi toksoidler için fraksiyonel aşılar da vardır.
Canlı atenüe aşıların aksine inaktive aşıların kullanımı tartışmalı bir konudur. Örneğin, influenza için inaktive aşılar şu anda ABD’de tam viral aşılar yerine alt birim olarak mevcuttur. Canlı, atenüe aşılar, nadir durumlarda patojenin enfeksiyonuna neden olabilir ve influenza için kullanılması bazı çocuklarda ve yaşlılarda hastaneye yatışlara neden olmuştur. Bu, bunun yerine inaktive aşıların kullanılması önerisine yol açmıştır. Bununla birlikte, influenza için inaktive aşılar önerilmiş olsa da, küçük çocuklarda kullanıldığında etkinlikleri azalabilir. Canlı atenüe aşıları inaktive aşılarla karşılaştıran daha geniş kapsamlı çalışmalar, canlı atenüe aşıların viral atak oranını azaltmada %18 daha etkili olabileceğini göstermiştir.
Şu anda dünyanın aşı üreticileri COVID-19’a karşı aşı oluşturmak için yarışıyor. Bunu deneyen şirketlerin çoğu, inaktive aşılar da dahil olmak üzere denenmiş ve test edilmiş tekniklere başvuruyor. Sinovac Biotech, alum (şap) olarak adlandırılan ekstra bir bağışıklık güçlendirici (adjuvan) ile inaktive edilmiş bir tam virüs aşısı yarattı. Bu aşı, SARS virüslerine karşı başarılı olmuştur. Çin’li Sinovac firmasının aşısı (CoronaVac), diğer bazı ülkelerde acil kullanım ile Çin’de kullanım için onaylanmıştır. Çeşitli diğer inaktive COVID-19 aşılar da geliştirilmiştir (örn. yine Çin’li Sinopharm firmasının BIBP COVID-19 aşısı). İnaktive aşılar, birçok ülkede kolayca büyük ölçekli üretime ölçeklenebildikleri için COVID-19 ile mücadelede avantajlı olabilir.
Alt birim, rekombinant, konjugat ve polisakkarit aşıları
Alt birim (subünite), rekombinant, konjugat ve polisakarit aşıları, mikrop veya virüsün belirli kısımlarını kullanır. Mikrobun belirli bir bölümünü kullandıkları için vücutta çok güçlü bağışıklık tepkilerini tetikleyebilirler. Bağışıklık tepkileri güçlü olsa da, bu tür aşıların zamanla tamamlanması gerekebilir. Zayıflamış bağışıklık sistemi ve uzun süreli sağlık sorunları olan kişiler için uygundurlar. Bu tür aşılar, aşağıdaki hastalıklara karşı bağışıklık oluşturmak için kullanılır:
- Hib (Hemophilus influenza tip b)
- Hepatit B
- İnsan papilloma virüsü (HPV)
- Boğmaca
- Pnömokok hastalığı
- Menigokokal hastalık
- Zona hastalığı
Alt birim aşılar: Mikrop veya virüsün yüzeyinden gelen antijenler, vücutta bir bağışıklık tepkisini tetiklemekten sorumludur. Alt birim aşılar, aşıda kullanılmak üzere bir mikrop veya virüsten spesifik antijenleri izole eder ve bu antijenler, ürettikleri bağışıklık tepkisinin gücüne göre özel olarak seçilir. Alt birim aşılar, çok özel olarak hedeflendiklerinden yan etkilere pek neden olmazlar.
Rekombinant aşılar, genetik mühendisliği yoluyla yapılır. Bir bakteri veya virüs proteinini kodlayan gen izole edilir ve başka bir hücrenin genlerinin içine yerleştirilir. Bu hücre çoğaldığında, bağışıklık sisteminin proteini tanıyacağı ve vücudu ona karşı koruyacağı anlamına gelen aşı proteinlerini üretir.
Konjuge aşılar iki farklı bileşen kullanır. Bu aşılar, bakteri veya virüsün dış antijen tabakasından, hastalığa neden olacak veya vücutta bir bağışıklık tepkisi oluşturacak kadar güçlü olmayan parçaları kullanır. Bu zayıf antijen kaplamaları, kimyasallar kullanılarak daha güçlü bir taşıyıcı proteine bağlanır ve zayıf antijen kaplaması ile daha güçlü taşıyıcı proteinlerin bu kombinasyonu, bağışıklık sistemini zayıf antijene karşı daha agresif davranması için tetikler.
Polisakkarit aşıları, bir bakteri veya virüsün dış tabakasından şeker molekülleri (polisakaritler olarak bilinir) kullanır. Bu şeker molekülleri kimyasal olarak taşıyıcı proteinlere bağlıdır ve konjuge aşılara benzer şekilde çalışır.
Alt Birim Aşısı nedir?Geleneksel aşılama yaklaşımları, dünya çapında birçok aşırı derecede bulaşıcı hastalığı pratik olarak ortadan kaldırdı. Başarılarına rağmen, bu geleneksel yaklaşımlar, diğer birçok önemli patojeni hedef alma yeteneklerinde yetersizdir. Bu sınırlamaların üstesinden gelmek için “alt birim” aşı gibi çeşitli alternatif aşılama yaklaşımları geliştirilmiştir.
Herhangi bir hastalığa karşı ideal aşı, yüksek düzeyde immünojenik olacak, herhangi bir otoimmün veya aşırı duyarlılık reaksiyonunun oluşmasını önlemeli, uygulanması kolay ve basit saklama gereksinimlerine sahip olmalıdır. Bu özelliklere ek olarak, aşılar insan veya hayvan uygulaması için de güvenli olmalı ve kendi başına hastalık durumuna neden olmamalıdır.
Tam patojen aşı yaklaşımıyla karşılaştırıldığında, bir alt birim aşı yalnızca hastalığa neden olan bakteri, parazit veya virüslerden kaynaklanan belirli bileşenleri içerir. Antijenler olarak bilinen bu bileşenler, tam patojen aşı yaklaşımlarından önemli ölçüde daha güvenli olduğu düşünülen yüksek oranda saflaştırılmış proteinler veya sentetik peptitlerdir. Bu avantajlara rağmen, bir alt birim aşıyı oluşturan antijenler çok küçüktür ve konakçı bağışıklık sistemi tarafından antijenin tanınması için gerekli olan patojenle ilişkili moleküler motiflerden (PAMP’ler) yoksundur, dolayısıyla bu aşı yaklaşımının immünojenisite potansiyelini azaltır. Alt birim aşıların ek bir zayıflığı, meydana gelebilen antijenlerin potansiyel denatürasyonundan kaynaklanır, bu da daha sonra proteinlerin patojeni hedef alan spesifik antijenlerden ziyade farklı antikorlara bağlanmasına neden olabilir. Bir alt birim aşıda tek başına antijenler, yüksek immünojenisite için yetersiz olduğundan, adjuvanlar olarak bilinen immünojenik olmayan ve bağışıklık tepkisini iyileştirip, aşının etkinliğini arttıran maddeler aşı formülasyonuna dahil edilir. 1930’lardan bu yana, alüminyum tuzları (Alum) içeren adjuvanların eser miktarları alt birim aşılara dahil edilmeleri için onaylanmıştır. Doğada, gıdada ve su kaynaklarında bulunan en yaygın metallerden biri olan alüminyum adjuvanlar, vücut tarafından kolayca emilmez ve bu nedenle aşılarda kullanıldıklarında güvenli kabul edilir.
Son birkaç on yılda teknoloji ilerledikçe, araştırmacılar birçok yeni ve gelecek vaat eden adjuvan adayı belirlediler. Örneğin, 2009’da Amerika Birleşik Devletleri Gıda ve İlaç Dairesi (FDA), hem TLR4 agonisti 2-O-‘nin bir kombinasyonu olan hem de AS04 olarak bilinen yeni bir adjuvan (desasil-4’-monofosforil lipid A (MPL) ve alüminyum tuzu) içeren insan papilloma virüsüne (HPV) karşı ilk aşıyı onayladı. O zamandan beri, bazı doğal adjuvanlar, aşıların immünojenisitesini toksisiteye veya reaktojeniteye neden olmadan arttırma yetenekleri açısından da araştırılmıştır. Son yıllarda, alt birim aşılarda adjuvan olarak kitosan, aljinat, hyaluronik asit (HA) ve poli(laktik-ko-glikolik asit) (PLGA) gibi doğal ve sentetik polimerlerin kullanımına artan bir ilgi gösterilmiştir.
Amerika Birleşik Devletleri’nde insanlarda kullanım için onaylanan ilk alt birim aşı, hepatit B virüsünden gelen yüzey antijenlerini (HBsAg) içeren hepatit B aşısıdır. Orijinal hepatit B alt birim aşısı, HBsAg’yi enfekte olmuş bireylerin plazmasından elde etmesine rağmen, modern rekombinant teknoloji, bu aşıların insan plazma örneklerinin kullanılmasına gerek kalmadan geliştirilmesine olanak sağlamıştır. Bu teknolojik gelişme, araştırmacıların insan plazmasını ele aldığında oluşabilecek herhangi bir olası kontaminasyonu ortadan kaldırarak hepatit B aşısının güvenliğini önemli ölçüde iyileştirmiştir. Aselüler boğmacayı (aP) hedefleyen aşı, etkisizleştirilmiş boğmaca toksininden ve bu bakterinin bir veya daha fazla diğer bileşeninden oluşan başka bir alt birim aşı türüdür.
Subunit aşıları, mükemmel güvenlik profillerine sahiptir; bununla birlikte, yeni alt birim aşıları geliştirmekle ilgilenen araştırmacılar, konakçıya iyi immünojenik potansiyel ve koruyucu etkinlik sunan uygun antijenleri veya proteinleri belirlemede sıklıkla zorluklarla karşılaşırlar. Gelecekteki alt birim aşılara dahil edilebilecek etkili antijenlerin belirlenmesine ek olarak, araştırmacıların bu aşı türlerinin potensini (etkinlik) arttırmak için kullanılabilecek güçlü immün sistemi uyarıcı adjuvanlar geliştirmesi de kritik öneme sahiptir. Alt birim aşıların, sıtma, tetanoz, insan sitomegalovirüsü, Salmonella enterica enfeksiyonları ve hatta yeni ciddi akut solunum sendromu koronavirüsü 2’ye (SARS-CoV-2) karşı bağışıklama geliştirmek için umut verici adaylar olduğu düşünülmektedir.
Toksoid aşılar
Toksoid aşılar, bakteri veya virüsün tamamına değil, hastalığa neden olan bakteri veya virüsün belirli kısımlarına bağışıklık oluşturmak için bakteri veya virüs tarafından oluşturulan toksinleri kullanır. Bağışıklık tepkisi bu spesifik toksine odaklanır. Toksoid aşılar ömür boyu bağışıklık sağlamaz ve zamanla doldurulması gerekir. Difteri ve tetanoza karşı bağışıklık oluşturmak için toksoid aşılar kullanılır.
Toksoid Aşı nedir?Tetanoz ve difteri gibi bakteriyel hastalıklara karşı uzun süreli bağışıklık, toksoid adı verilen spesifik bakteriyel toksinlerin zayıflamış versiyonlarına karşı bir bağışıklık tepkisine neden olan bir dizi toksoid aşısı tarafından indüklenir.
Toksoidler, toksisitesi zayıflamış toksinlerin (bakteriler tarafından salgılanan eksotoksinler) değiştirilmiş formlarıdır; bununla birlikte, immünojenisiteleri korunur. Bu nedenle, toksoidler koruyucu bir bağışıklık tepkisine neden olabilir, ancak aktif toksin kaynaklı hastalığa yol açmaz. Bu nedenle toksoidler, belirli bakteriyel toksinlere karşı aşılarda kullanılmak üzere mükemmel seçimlerdir.
Toksoid aşılar, spesifik bakteriler tarafından salgılanan toksinlerin neden olduğu hastalıklara karşı korumada bir bağışıklık tepkisini indüklemek için toksoidleri (antijenler olarak) kullanır. Toksoidleri kullanarak, vücut orijinal toksine karşı bir bağışıklık tepkisi oluşturabilir (sürdürülen immünojenisite), ancak toksoid, toksinin zayıflamış bir şekli olduğundan, herhangi bir toksisiteye veya toksin kaynaklı hastalığa yol açamaz. Diğer aşılarla karşılaştırıldığında, toksoid aşılar daha stabildir ve sıcaklık, nem veya ışığın neden olduğu hasara karşı daha az hassastır.
Toksoidlere maruz kalmaya yanıt olarak vücut tarafından oluşturulan bağışıklık tepkisi sırasında, Th2 (CD4+) ve B-hücreleri aktive olur ve bu da toksoidin (toksin içindekiyle aynı olan) immünogenetik kısmına karşı immünoglobulinler üretir. maruz kalma meydana gelirse gerçek toksine karşı koruma. Genellikle, toksoid aşılar maksimum koruma için çocukluk ve yetişkinlik boyunca çoklu dozluk bir kursun parçası olarak verilir ve örneğin yüksek riskli bir ülkeye seyahat ediyorsanız destekleyici aşılar yapılabilir.
Bakteriyel toksinlerin neden olduğu yaygın hastalıklar tipik olarak toksoid aşıların kullanılmasına karşı bağışıklanır. Spesifik örnekler arasında tetanoz (Clostridium tetani), difteri (Corynebacterium diphtheriae), botulizm (Clostridium botulinum) ve boğmacaya karşı aşılar; boğmaca (Bordetella pertussis başlı başına toksoidlerden ziyade bakteriyel bileşenler olma eğiliminde olsa da, bileşenler diğer bakterilerin toksoidleriyle birlikte dahil edilir). Tetanoz (Clostridium tetani‘nin neden olduğu), vücutta meydana gelen ve bir seferde birkaç dakika süren kas spazmlarına yol açar. İyileşme çoğu insanda aylar boyunca doğal olarak gerçekleşebilse de, aşılanmamış tüm vakaların yaklaşık %10’unda ölümcüldür.
Tetanoz
Tetanoza karşı aşılar, dünya çapındaki vaka sayısını (%95’e kadar) ve ölüm oranını önemli ölçüde azaltmıştır. Günümüzde meydana gelen hemen hemen tüm tetanoz vakaları, aşılanmamış ve yetersiz aşılanmış kişilerde meydana gelmektedir. Çoğu toksin ve patojenin aksine, doğal tetanoz toksinlerine maruz kalma ve iyileşme, tetanoz toksininin gücü nedeniyle doğal bağışıklık ile sonuçlanmaz. Bununla birlikte, tetanoz toksoid (TT) aşısına maruz kalma, sağlam immünolojik hafıza ile sonuçlanır. Güvenli ve etkili bir aşıdır, ancak ciddi alerjik reaksiyonlar son derece nadir olmakla birlikte, tüm insanların %25-85’inde enjeksiyon bölgesinde lokalize iltihaplanma (kızarıklık ve ağrı) ile sonuçlanabilir.
Difteri
Difteri (Corynebacterium diphtheriae’nin neden olduğu) ateş, şişmiş bezler ve boğazın arkasında kalın gri-beyaz bir kaplama gibi semptomlara yol açar. Cildi enfekte ederse (yaralar veya kesikler gibi), büyük irin dolu kabarcıklara veya ülserlere neden olabilir. Difteri aşısı, dünya çapında vakalarda %90’lık bir azalma ile sonuçlanmıştır ve enjeksiyon bölgesinde birkaç hafta sürebilen kabarık bir şişlik dışında çok az yan etkiye sahip olma eğilimindedir. Tetanozun yanı sıra difteri, karma aşı kullanımına karşı bağışıklanır.
DPT aşısı
Difteri, Boğmaca ve Tetanoz (DPT) aşısı, 3 hastalığa neden olan 3 farklı bakteriden toksoidleri ve öldürülmüş bakterileri içeren üç değerlikli bir aşıdır. Tipik olarak, DPT aşısı Corynebacterium diphtheriae ve Clostridium tetani toksoidlerini içerirken Bordetella pertussis’ten öldürülen hücreleri içerir. DTP aşısı tipik olarak küçük çocuklarda (altı değerlikli 6’sı 1 arada aşının bir parçası) başlayan bir bağışıklama kursunun parçası olarak ve gençlerde destekleyici olarak (sadece DTP) (örneğin Birleşik Krallık’ta 5 dozun bir parçası olarak) verilir. . Dozların spesifik uygulaması farklı ülkelerde farklılık gösterir. DTP aşısı, önceki bir toksoid aşıya veya aşının bileşenlerinden birine şiddetli anafilaksiden muzdarip olanlara verilmemelidir. DTaP ve Tdap aşıları dahil olmak üzere DTP aşısının varyasyonları vardır. DTaP aşısı (DTPa/TDaP) ayrıca 3 hastalığa karşı da koruma sağlar, ancak boğmaca bileşeni, DTP aşısında kullanılan tüm hücre bileşenlerinden ziyade hücresizdir. TDaP aşısı, genellikle yetişkinlerde veya destekleyici olarak verilen, indirgenmiş difteri toksoidi ve indirgenmiş aselüler boğmaca bileşenlerine sahip bir tetanoz toksoididir.
Özetle, toksoid aşılar, tetanoz ve difteri dahil olmak üzere bakteriyel enfeksiyonların neden olduğu yaygın hastalıklara karşı son derece etkili ve güvenli aşılardır. Genellikle, bu hastalıklara karşı aşılar, rutin çocukluk aşılarının bir parçası olarak yapılır (DTP/TDaP aşısının varyasyonları; boğmacaya karşı yanında) ve uygulanmalarından bu yana dünya çapında vaka ve ölümlerde %90-95’in üzerinde düşüşe neden olmuştur. Hemen hemen tüm yeni vakalar, aşılanmamış veya yetersiz aşılanmış kişilerde meydana gelir.
mRNA (veya DNA) aşıları (Genetik Aşılar)
Bu teknoloji onlarca yıldır geliştirilmektedir. mRNA aşılarının kısa üretim süreleri ve düşük üretim maliyetleri gibi faydaları vardır. Ancak mRNA’nın kırılganlığı nedeniyle çok düşük sıcaklıklarda tutulmaları gerekir.
mRNA aşıları, sentezledikleri proteinlerden bir bağışıklık tepkisini tetikleyerek çalışır. Hem hücresel hem de hümoral bağışıklığı indüklerler. İki mRNA aşısı bu yıl COVID-19 için onaylanmıştır: BioNTech/Pfizer firmasının Comirnaty aşısı ve Moderna firmasının mRNA-1273 (elasomeran veya Spikevax ticari adı ile).
RNA Aşısı nedir?RNA aşıları, patojene özgü bir proteini (antijen) kodlayan bir mRNA dizisinden oluşan yeni bir aşı sınıfıdır. Vücutta bir kez eksprese edildiğinde, hedef antijen bağışıklık sistemi tarafından tanınır ve istenen bağışıklık tepkilerinin indüklenmesine yol açar.
RNA aşıları herhangi bir enfeksiyöz ajan içermediğinden, bağışıklığı baskılanmış hastalarda bile kullanımı daha güvenlidir. Daha ucuz ve daha hızlı üretim süreci, RNA aşılarını hızla gelişen patojenlerle (grip virüsü) ve bulaşıcı hastalık salgınlarıyla (Ebola, Zika ve COVID-19) mücadelede çok etkili kılar. Ek olarak, RNA aşıları, kanser gibi ciddi sağlık durumlarını yönetmek için potansiyel olarak kullanılabilir. RNA aşılarında canlı/inaktive edilmiş patojen veya patojene özgü antijen doğrudan insan vücuduna sokulmaz. Bunun yerine, vücuda patojene özgü bir antijenin genetik dizisini içeren bir mRNA dizisi yerleştirilir. Bu mRNA dizisi daha sonra konak hücrenin protein sentezleme makinesi tarafından hedef antijeni üretmek için bir şablon olarak kullanılır. Bir kez üretildikten sonra, hedef antijen hücre yüzeyinde görüntülenir, böylece özel bağışıklık hücreleri onu tanıyabilir ve patojene özgü bağışıklık tepkilerini indükleyebilir.
Sağlam ve sürekli bir bağışıklık tepkisini tetiklemek için mRNA aşılarının plazma zarını verimli bir şekilde geçmesi gerekir. RNA aşılarını vücuda etkili bir şekilde uygulamanın birkaç yolu vardır. Çıplak mRNA aşısının intradermal veya intranodal enjeksiyon yoluyla uygulanması, antijen sunumunu arttırmanın etkili bir yoludur. İn vivo elektroporasyon yöntemi, bir aşının sitoplazmaya salınımını artırmak için başka bir iyi yaklaşımdır. Aşı mRNA’sının stabilitesini, ekspresyonunu ve immünojenisitesini arttırmak için protamin gibi küçük nükleer proteinler mRNA sekansı ile birleştirilir. Ek olarak, lipid ve polimer bazlı nanopartiküller, aşı etkinliğini önemli ölçüde artırmak için mRNA dizileriyle birleştirilir. Uygulama yolları ile ilgili olarak, lipid nanoparçacık bazlı mRNA aşılarının intradermal enjeksiyonunun, muhtemelen deride antijen sunan hücrelerin yüksek prevalansı nedeniyle hem antikor aracılı hem de T hücre aracılı bağışıklık tepkilerini indüklediği bilinmektedir. Ayrıca üretilen antijen miktarı ve antijen ekspresyon süresi sırasıyla intravenöz ve intradermal ve intramüsküler uygulamalarda en yüksektir.
Üç tip RNA aşısı vardır: replike olmayan mRNA aşıları; kendini kopyalayan mRNA aşıları; ve in vitro dendritik hücre kopyalanmayan mRNA aşıları.
Kopyalanamayan mRNA aşıları
Replikasyon yapmayan mRNA aşıları, 3′ ve 5′ çevrilmemiş bölgeler (UTR’ler) ile çevrili bir hedef antijeni kodlayan bir mRNA sekansı içerir. mRNA dizisinin boyutu küçüktür ve mRNA’nın kendi kendini kopyalamasını desteklemek için herhangi bir ek protein kodlama dizisi içermediğinden oluşturulması kolaydır. E. coli‘de üretilen bir plazmit DNA şablonu, ilgili aşı mRNA’sını oluşturmak için in vitro olarak kopyalanır. mRNA dizisi daha sonra tüm yan ürünlerden kurtulmak için HPLC kullanılarak saflaştırılır. mRNA dizisine dahil edilen ökaryotik veya viral UTR’ler, sekansın yarı ömrünü ve kararlılığını artırarak hedef antijenin ifadesinin artmasına neden olur.
Kendi kendini kopyalayan mRNA aşıları
Kendi kendini kopyalayan mRNA aşılarında, yapısal proteinleri kodlamaktan sorumlu viral gen dizisinin ilgili antijen dizisiyle değiştirildiği bir viral genom kullanılır. Bu şekilde üretilen viral RNA dizisi yine de replike olabilir ve viral RNA polimeraz kullanılarak kopyalanabilir. Kendi kendini kopyalayan mRNA aşılarının yapım süreci, kopyalanmayan mRNA aşılarından daha karmaşık olmasına rağmen, antijen kodlayan mRNA dizisinin önemli ölçüde daha yüksek bir amplifikasyon oranı, kendi kendini kopyalayan aşıları, nispeten düşük oranda aşı dozları ile hedef antijenin önemli ölçüde daha yüksek üretimi açısından daha avantajlıdırlar.
In vitro dendritik hücre replikasyonu olmayan mRNA aşıları
Dendritik hücreler, T hücreleri gibi özel bağışıklık hücrelerinin antijeni tanıyabilmesi ve hücresel bağışıklık tepkilerini başlatabilmesi için hücre yüzeyinde antijenleri ifade eden antijen sunucu hücrelerdir. Replike olmayan mRNA aşıları için, dendritik hücreler hastanın kanından izole edilir, ilgili mRNA dizisi ile transfekte in vitro olarak transfeksiyon yapılır ve istenen bağışıklık tepkilerini indüklemek için hastaya geri verilir.
Aşı uygulanınca, mRNA endozomlarda ve sitoplazmada bulunan çeşitli reseptörler tarafından tanınır. Bu reseptörlerin mRNA aracılı aktivasyonu daha sonra proenflamatuar mediatörlerin (sitokinler ve kemokinler) üretimi ile karakterize edilen güçlü bir doğuştan gelen bağışıklık tepkisini indükler. Bu aracılar (sitokinler ve kemokinler), hedef antijene karşı uygun adaptif bağışıklık tepkilerinin indüklenmesinde hayati roller oynarlar. Doğuştan gelen bağışıklık sisteminin aktivasyonu, aşı enjeksiyon bölgesi ve lenf düğümleri ile sınırlıdır. Daha sonra, antijen sunan hücreler gibi enjeksiyon bölgesini çevreleyen hücreler, aşı mRNA’sını hızla alır ve mRNA’nın translasyonuna ve bu özel hücreler içinde hedef antijenin ifadesi gerçekleşir. Antijen daha sonra hücre yüzeyinde sunulur ve bağışıklık hücreleri tarafından tanınır, bu da adaptif bağışıklık tepkilerinin indüklenmesine yol açar.
Şu anda, melanom, glioblastoma, prostat kanseri ve lösemi gibi çok çeşitli kanserlerin tedavisinde RNA aşılarının etkinliğini test etmek için birçok klinik deney yapılmaktadır. Bu aşılarda kansere özgü antijenleri kodlayan mRNA dizileri kullanılır. Kişiselleştirilmiş kanser aşılarında, kanser hastalarından elde edilen tümör genomları dizilenir ve hastaya özgü kanserle ilişkili mutant proteinleri kodlayan mRNA’lar üretilir. Bu şekilde yapılan kişiselleştirilmiş RNA aşıları, kanser hücrelerini yok etmek için güçlü bağışıklık tepkilerini indüklemede etkilidir.
RNA aşılarını duyduğunda toplumun bir kısmı endişe duymuştur. Ancak, bir RNA aşısı hastanın DNA’sını değiştiremez. RNA aşılarındaki mRNA, DNA’mızla birleşemez. Aslında hücre içine girdiğinde sitozolde (çekirdek dışında) kalır ve nükleer membranı geçerek genetik (DNA’mız) materyalin depolandığı çekirdeğe giremez. Ayrıca, mRNA oldukça bozunur bir moleküldür ve hücrelerimizin içinde hızla bozulur (yaklaşık 3 günde). RNA aşılarından elde edilen mRNA zincirleri, hücrelerimizdeki makinelere yani ribozomlara, protein üretme talimatı verir.
Viral vektör aşıları
Viral vektör aşıları, başka bir virüsü değiştirerek onun amaçlanan virüsten koruma sağlamak için bir vektör olarak kullanımını sağlar. Vektör olarak kullanılan virüslerden bazıları adenovirüs, grip, kızamık virüsü ve veziküler stomatit virüsü (VSV) içerir. Viral vektör teknolojisinin son kullanımları Ebola virüsü ve COVID-19’da olmuştur (Sputnik V, AstraZeneca/Oxford ve Johnson and Johnson aşıları) ve Zika, grip ve HIV için kullanımına yönelik çalışmalar devam etmektedir.
Referanslar (değiştirilerek)
https://www.cdc.gov/vaccines/vpd/vpd-vac-basics.html
https://www.cdc.gov/vaccines/hcp/conversations/understanding-vacc-work.html
https://www.historyofvaccines.org/content/articles/
https://www.immune.org.nz/vaccines/vaccine-development/types-vaccines