Rohkem Verepilti Pole? Otsi Algab Universaalse Gripivaktsiini Jaoks

{h1}

Uue lähenemisviisi kohaselt ütlevad teadlased, et ei ole mõeldav, et me võiksime liikuda iga-aastastelt gripiprogrammidest kord kümne aasta jooksul.

Keegi ei taha grippi püüda ja parim kaitseala on hooajalise gripi vaktsiin. Kuid tõhusa iga-aastase gripiprodukti tekitamine eeldab täpselt ennustamaks, millised gripitüved kõige tõenäolisemalt nakatavad elanikkonda igal konkreetsel hooajal. See nõuab mitmete tervisekeskuste koordineerimist kogu maailmas, kuna viirus liigub piirkonniti. Kui epidemioloogid asuvad siht-gripi tüvede suunas, muutub vaktsiinide tootmine suureks käiguks; Ameerika elanikkonnale on vaja enam kui 150 miljonit injekteeritavat annust, milleks on umbes kuus kuud.

Ebaühtlane või mittetäielik epidemioloogiline prognoos võib avaldada suuri tagajärgi. 2009. aastal, kui tootjad, sealhulgas MedImmune ja Sanofi Pasteur, valmistasid vaktsiine eeldatavate tüvede vastu, tekkis täiendav gripiviirus, H1N1. Valmis vaktsiin ei kaitsnud selle ootamatu tüve vastu, põhjustades ülemaailmse paanika ja üle 18 000 kinnitatud surmajuhtumit - tõenäoliselt ainult murdosa tegelikust arvust, mis hinnanguliselt ületab 150 000. Parem hilja kui kunagi varem anti vaktsiin H1N1 vastu, mis nõuab sel aastal teist grippi.

Arvestades, et gripp on põhjustanud enamiku pandeemiate tekke viimase 100 aasta jooksul - sealhulgas 1918. aasta gripi, mille tulemuseks oli isegi 50 miljonit surmajuhtumit - jäi küsimus: kas teadlased võivad luua universaalse vaktsiini, mis oleks võimeline kaitsma mitmekesiseid gripi tüved, mis ei nõua epidemioloogide iga-aastaseid prognoose ja iga-aastast tulistamist teie jaoks?

Vaktsiinid võitlevad immuunsüsteemiga

18. sajandil ja vaieldamatult palju varem ajalugu oli üldtuntud, et rapsi toitjakaotus ei lähe selle pärast uuesti kokku. Kuid infektsioon andis haiguse vastu puutumatuse. Ja inimesed mõistsid, et lehmapõletavate veistega kokku puutunud lüpsikarjamaid oleks ka rätikudest kaitstud.

17. sajandi lõpus külastas põllumajandustootja Benjamin Jesty oma perekonda lehmade lehmaga, mis võitleb tulevaste kokkupuudetega, tõhusalt immuniseerides neid rõugete vastu. Haigusjuht Edward Jenner viis seejärel inimkonna uue immunoloogia alguseni, kui ta andis teadusliku usaldusväärsuse protseduurile.

Nii et kui ühe lehmakapi inokuleerimise või ühe kokkupuute (ja ellujäämise) rõivad annavad kümneaastase väärtuse või isegi eluaegse puutumatuse, siis miks üksikisikutele julgustatakse igal aastal gripivaktsiini vastu võtma?

Vastus seisneb selles, kui kiiresti gripiviiruse anatoomia muutub. Iga viirus koosneb peaaegu kerakujulisest membraanist, mis kapseldab pidevalt mutantset geneetilist materjali. Sellel membraanil on piparmündi kaks tüüpi "naelu": hemaglutiniin või HA ja neuraminidaas või NA, millest igaüks koosneb varrast ja peast. HA ja NA abistavad viirust infektsiooniga, seondudes peremeesrakkudega, ja vahendavad viiruse sisenemist rakku ja lõpuks selle väljumist.

Vaktsiinid toodavad tüüpiliselt antikehi, mis sihivad neid kahte molekuli. Kui süstitakse, hakkab inimese immuunsüsteem tööle. Spetsiaalsed rakud koguvad vaktsiinimolekulid sissetungijateks; teised rakud genereerivad siis antikehi, mis tunnevad ära võõrmolekulid. Järgmisel korral ilmnevad need samad sissetungijad - olgu siis sama vaktsiini või viiruse tüvede kujul - see immuunrakud tunnevad neid ära ja võitlevad nendega, ennetades infektsiooni.

Vaktsiiniartiklite puhul on üks häiriv omadus gripi mutantse genoomi suhtes, kui kiiresti HA ja NA muutuvad. Need pidevad muutused on see, mis saadab need tagasi uudsete vaktsiinide joonistamisplaadile iga gripi hooaja kohta.

Erinevad meetodid vaktsiini kujundamiseks

Vaikse ookeani vaktsiin oli esimene, kes kasutas vaktsineerimise empiirilist paradigmat - sama strateegiat, mida me täna suuresti kasutame. See tugineb katselisele ja veale lähenemisele, et jäljendada loodusliku nakkuse põhjustatud immuunsust.

Teisisõnu, vaktsiiniarendajad usuvad, et keha seob antikeha vastust inokuleerimisele. Kuid nad ei keskendu sellele, milline konkreetne viiruse plaaster põhjustab immuunvastust. See ei ole tegelikult oluline, kas see on reaktsioon väikesele HA-ile, mida paljud tüved jagavad. Kasutades kogu viirust lähtematerjalina, on võimalik saada mitmeid erinevaid antikehi, mis tunnevad ära vaktsiinis kasutatud viiruse paljud erinevad osad.

Hooajaline gripp haarab üldiselt selle empiirilise lähenemisviisi. Epidemioloogid leiavad igal aastal, millised gripitüved tõenäoliselt nakatavad elanikkonnarühmad, tavaliselt kolm või neli. Teadlased nõrgendavad või inaktiveerivad neid tüvesid, et nad saaksid toimida selle aasta gripi vaktsiini imiteerivatena, ilma et nad saaksid täiskasvanud grippi. Loodus on see, et inimese immuunsüsteem reageerib vaktsiinile, luues antikehad, mis neid tüvesid sihivad; siis, kui ta puutub kokku gripiga, ootavad antikehad nende tüvede neutraliseerimist.

Kuid vaktsiini kujundamiseks on teist moodi. Seda nimetatakse ratsionaalseks kujunduseks ja see kujutab endast potentsiaalset mängu muutuvat paradigma muutust vaktsineerimisel.

Eesmärgiks on mõne molekuli - või "immunogeeni" - kujundamine, mis võib põhjustada efektiivseid antikehi, mis ei nõua viirusega kokkupuudet.Praeguste vaktsiinidega võrreldes võib insenergee-ritud immunogeen isegi võimaldada spetsiifilisemaid vastuseid, mis tähendab, et immuunvastus seob teatud viiruse osi ja on suurem laius, mis tähendab, et see võib suunata mitut tüpi või isegi seotud viirusi.

See strateegia töötab spetsiifiliste epitoopide või viiruse plaatide sihtimise eesmärgil. Kuna antikehad teostavad struktuuride äratundmist, soovivad disainerid rõhutada immuunsüsteemile loodud immunogeenide struktuurseid omadusi. Siis võivad uurijad proovida projekteerida kandidaatvaktsiine nende struktuuridega, lootes, et nad tekitavad immuunsüsteemi asjakohaste antikehade saamiseks. See tee võib lasta neil kokku panna vaktsiini, mis toob kaasa efektiivsema ja tõhusama immuunvastuse, kui seda oleks võimalik traditsioonilise proovi- ja viga meetodiga.

Selle uue ratsionaalse paradigma abil on hingamisteede süntsüütilisest viirusest vaktsiinide kavandamisel tehtud edusamme, kuid selle lähenemisviisi kasutamiseks gripiks on veel jõupingutusi.

Universaalse gripivaktsiini poole

Viimastel aastatel on teadlased isoleerinud mitmeid meie kehas toodetud tugevaid infleunase neutraliseerivaid antikehi. Kuigi antikeha vastus gripile on suunatud peamiselt HA-naari pea pea, on leitud, et HA-i sihtmärk on sihtmärk. Kuna vars on viiruse tüvedest peaaegu konstantsem, võib see olla gripi Achilleuse kanna ja antikehad, mis sihivad seda piirkonda, võivad olla vaktsiinide kujundamise hea mall.

Teadlased kasutavad mitut lähenemisviisi, mis võib põhjustada kehas nende huvipakkuvate antikehade tekke enne nakatumist. Üks strateegia, mida nimetatakse nanoosakeste kuvamiseks, hõlmab molekuli väljatöötamist, mis sisaldab osa viirusest. Laboris võtsid teadlased mõne HA ja NA osakeste kombinatsiooni sfäärilise nanoosakese välisküljele, mis ise on võimeline tekitama immuunvastust. Kui süstitakse vaktsiini osana, võib immuunsüsteem neid molekule "näha" ja õnnestub nende vastu antikehi.

Üks olulisemaid küsimusi, millele tuleb vastata, on see, mis täpselt peaks nende nanoosakeste välisküljel olema. Mõned strateegiad näitavad täis-HA molekulide erinevaid versioone, teised aga sisaldavad varreid. Kuigi nende lähenemiste valideerimiseks tuleb koguda rohkem andmeid inimestele, on loomsete uuringute andmed immunogeenidega, mis kasutavad varre, ainult julgustavad.

Praeguse tehnoloogiaga ei pruugi kunagi olla "üks ja valmis" gripp. Epidemioloogiline seire on alati vajalik. Kuid pole mõeldamatu, et saame alates aastast aastas mudelist üle minna üks kord kümne aasta pikkusele lähenemisviisile ja me võime jääda vaid mõne aasta pärast.

Ian Setliff, Ph.D. Üliõpilane, kemikaalide ja kehalise bioloogia programm, Vanderbilt vaktsiinikeskus, Vanderbilti Ülikool ja Amyn Murji, Ph.D. Üliõpilane, mikrobioloogia ja immunoloogia osakond, Vanderbilt vaktsiinikeskus, Vanderbilti Ülikool

See artikkel oli algselt avaldatud "Vestlus". Lugege esialgset artiklit.


Video Täiendada: .




ET.WordsSideKick.com
Kõik Õigused Reserveeritud!
Mistahes Materjalide Reprodutseerimine Lubatud Ainult Prostanovkoy Aktiivne Link Saidile ET.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ET.WordsSideKick.com