Genellikle üçüncü nesil aşılar olarak adlandırılan DNA aşıları, konakçıda bakterilere, parazitlere, virüslere ve potansiyel olarak kansere karşı immünolojik bir tepki oluşturmak için tasarlanmış DNA kullanır.
Geleneksel aşılar
Şu anda küresel nüfus için mevcut olan aşılar arasında kızamık, kabakulak, kızamıkçık, mevsimsel grip virüsü, tetanoz, çocuk felci, Hepatit B, rahim ağzı kanseri, difteri, boğmaca ve dünyanın belirli bölgelerine endemik olan diğer hastalıklar için aşılar bulunmaktadır. dünya.
Bu aşıların çoğu, bir konakçıda antijene özgü adaptif bağışıklık tepkilerini indükleyerek bağışıklık sağlar.
Daha spesifik olarak, bu aşılar bağışıklık sistemini patojenden kaynaklanan epitoplara maruz bırakır, bu da bağışıklık sisteminin aşılanmış konakçı gelecekte bu patojenle karşılaşırsa bu bulaşıcı ajanı 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 patojenleri ele almasını gerektirir. Bu patojenlerin ele alınması, aşıyı geliştiren insanlar için yalnızca güvenlik endişeleri oluşturmakla kalmaz, aynı zamanda bu patojenler tarafından kontaminasyon riski de endişe vericidir.
Konvansiyonel aşıların geliştirilmesiyle ilgili zorluklar, hem bulaşıcı hem de bulaşıcı olmayan hastalıklar için kullanılabilecek çeşitli alternatif aşı yaklaşımlarının araştırılmasına yol açmıştır.
Dikkat çeken bir alternatif aşı, DNA bazlı bir aşıdır. DNA bazlı aşının, geleneksel aşılardan daha stabil, düşük maliyetli ve kullanımı daha kolay olduğu düşünülmektedir.
DNA aşıları nasıl çalışır?
Diğer aşı türleri gibi, DNA aşıları da adaptif bir bağışıklık tepkisi sağlar. Herhangi bir DNA aşısının arkasındaki temel çalışma prensibi, aşının hedefleneceği patojenden kaynaklanan bir proteini kodlayan bir DNA plazmitinin kullanılmasıdır.
Plazmit DNA (pDNA) ucuzdur, stabildir ve nispeten güvenlidir, bu nedenle bu viral olmayan platformun gen aktarımı için mükemmel bir seçenek olarak görülmesine izin verir. pDNA’yı kaynaklamak için kullanılan farklı virüs vektörlerinden bazıları onko-retrovirüsler, lentivirüsler, adenovirüsler, adeno-ilişkili virüsler ve Herpes simplex-1’i içerir.
Bir DNA aşısının kas içi enjeksiyonu uygulandığında, pDNA miyositleri hedefleyecektir. DNA aşıları, keratinositleri hedeflemek için subkutan veya intradermal enjeksiyon yoluyla da uygulanabilir. Enjeksiyon bölgesinden bağımsız olarak, pDNA, miyositleri veya keratinositleri transfekte edecektir. Bu hücreler daha sonra apoptoza uğrayacaktır.
Apoptoza uğrayan bir hücre, apoptotik cisimler olarak bilinen zara bağlı küçük parçalar salacaktır. Bu apoptotik cisimler, olgunlaşmamış dendritik hücreler (iDC) tarafından hücresel artıkların endositozunu tetikler. iDC’nin aktivitesi daha sonra, yalnızca ana doku uyumluluk sınıfı II (MHCII) tarafından sunulan eksojen antijenlerin oluşumunu başlatabilir.
MHCII’ye antijen sunumu yardımcı CD4’ü etkinleştirir+ B hücresinin hazırlanmasına katkıda bulunan ve nihayetinde hümoral bağışıklık tepkisinin yaratılmasına izin veren T hücreleri. Bu hümoral bağışıklık tepkisi, CD8 üretimini aktive etmek için gereklidir.+ T hücreleri.
Herhangi bir DNA aşısı uygulama yolu, miyositler veya keratinositler üzerinde etkiye ek olarak, enjeksiyon bölgesinin yakınında bulunan antijen sunan hücreleri (APC’ler) de transfekte edebilir. Bu doğrudan transfeksiyon yolu, endojen transgen ekspresyonu ve antijenin hem MHCI hem de MHCII yoluyla paralel sunumu ile sonuçlanır, böylece hem CD8’i verir+ ve CD4+ T hücreleri.
Şu anda hangi DNA aşıları geliştirilmektedir?
Şu anda, insanlarda yaygın olarak kullanılması onaylanmış hiçbir DNA aşısı bulunmamaktadır. Bununla birlikte, atlarda Batı Nil virüsüne karşı bir aşı ve bir melanom aşısı da dahil olmak üzere, veteriner kullanımı için hem Amerika Birleşik Devletleri Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) hem de Amerika Birleşik Devletleri Tarım Bakanlığı (USDA) tarafından birkaç DNA bazlı aşı onaylanmıştır. köpekler.
DNA temelli aşıların genel halkta kullanımı henüz onaylanmamış olsa da, DNA aşıları üzerinde devam eden birkaç insan klinik deneyi gerçekleştirilmiştir. ABD Ulusal Tıp Kütüphanesi’ne göre, şu anda Amerika Birleşik Devletleri’nde insan klinik deneylerinde 160’tan fazla farklı DNA aşısı test ediliyor. Bu denemelerin %62’sinin kanser aşılarına ayrıldığı ve %33’ünün insan immün yetmezlik virüsüne (HIV) karşı aşılar için uygulandığı tahmin edilmektedir.
Bir DNA aşısı üzerindeki ilk klinik denemelerden biri, bir DNA aşısının HIV’e karşı potansiyel terapötik ve profilaktik etkilerini araştırdı. Bu denemede bir miktar immünojenisite saptanmış olsa da, ortaya çıkan önemli bir bağışıklık tepkisi bulunmadı. HIV’in aşırı değişkenliği, bu virüsün konakçı bağışıklık sistemini birkaç farklı mekanizma yoluyla istila etmesine izin verir.
Sonuç olarak, HIV’e karşı DNA bazlı bir aşı geliştirmek isteyen bilim adamları, HIV’e karşı en iyi DNA aşısını tasarlamak için birkaç farklı hazırlama stratejisinin, hızlandırıcı ajanların ve değiştirilmiş enjeksiyon programlarının dikkatlice değerlendirilmesi gerektiğini keşfettiler.
Gelecekteki yönlendirmeler
Şu anda dünya çapında insanlarda çok sayıda DNA temelli aşı test ediliyor olsa da, bu aşı yaklaşımının kliniğe çevrilmesine izin vermenin önünde hala çeşitli zorluklar var. DNA aşılarıyla ilgili en büyük zorluklardan biri, daha büyük hayvanlarda ve insanlarda düşük immünojenisiteleridir.
Araştırmacılar, DNA bazlı aşıların immünojenisitesini artırmak için ortalama büyüklükteki bir insana 5 ila 20 mg aralığında daha yüksek miktarda DNA enjekte edilmesi gerektiğine inanıyor. DNA bazlı aşıların bir başka zorluğu, hibrit viral/ökaryotik promotör veya antijen kodonlarının optimizasyonu gibi çeşitli parametrelerin dahil edilmesi yoluyla elde edilebilen transfeksiyon optimizasyonunu içerir.
Birlikte ele alındığında, ideal bir DNA aşısı, hücre dışı bozulmayı önleyecek ve uzun vadeli bir bağışıklık tepkisi oluşturmak için hedef hücrelerin çekirdeğine başarıyla girecektir.
.