واکسن نوترکیب و زیرواحدی

واکسن نوترکیب یا زیرواحدی تنها بخش مشخصی از یک پاتوژن، معمولاً یک آنتی‌ژن پروتئینی خالص‌شده، را به جای کل ارگانیسم ارائه می‌دهد. فناوری DNA نوترکیب برای بیان آنتی‌ژن انتخابی در یک میزبان مانند مخمر، باکتری یا سلول‌های حشرات استفاده می‌شود که گاهی اوقات به صورت ذرات شبه‌ویروس مونتاژ می‌شوند و محصولی بسیار مشخص را ارائه می‌دهند که نمی‌تواند باعث عفونت شود، اما اغلب برای دستیابی به ایمنی پایدار به ادجوانت‌ها و دوزهای یادآور نیاز دارد.

Definition

واکسن نوترکیب یا زیرواحدی یک آماده‌سازی ایمن‌ساز است که حاوی یک یا چند آنتی‌ژن پاتوژن مشخص، معمولاً پروتئین‌های تولید شده توسط بیان DNA نوترکیب، به جای کل ارگانیسم است که برای القای یک پاسخ ایمنی محافظتی هدفمند استفاده می‌شود.

Scope

این مدخل به چگونگی تولید و فرمولاسیون آنتی‌ژن‌های نوترکیب و زیرواحدی، دلیل استفاده از رویکرد جزء-تعریف‌شده، و مبادلات ایمونولوژیکی ارائه یک آنتی‌ژن ایزوله‌شده می‌پردازد. این یک مرجع در سطح پلتفرم در میان انواع واکسن‌ها است و برنامه‌های زمانی، دوزبندی یا توصیه‌های ایمن‌سازی فردی را ارائه نمی‌دهد.

Core questions

• چگونه یک آنتی‌ژن مشخص توسط فناوری DNA نوترکیب برای استفاده در واکسن تولید می‌شود؟
• چرا ارائه یک جزء ایزوله‌شده، به جای یک پاتوژن کامل، پاسخ ایمنی را تغییر می‌دهد؟
• ادجوانت‌ها، ذرات شبه‌ویروس و ارائه آنتی‌ژن چه نقشی در تقویت ایمنی‌زایی دارند؟
• چه مزایای ایمنی و سازگاری از یک محصول بسیار مشخص حاصل می‌شود؟

Key concepts

• بیان DNA نوترکیب آنتی‌ژن‌ها
• آنتی‌ژن زیرواحدی (تک‌جزئی)
• ذرات شبه‌ویروس
• ترکیب مشخص و به خوبی توصیف‌شده
• ادجوانت‌ها
• دوزهای یادآور
• نمی‌تواند باعث عفونت شود

Mechanisms

ژن کدکننده یک آنتی‌ژن محافظتی انتخاب‌شده کلون شده و در یک میزبان تولیدی بیان می‌شود تا پروتئین خالص‌شده، یا ذرات شبه‌ویروس خودمونتاژشونده که از آن ساخته شده‌اند، بتوانند به عنوان واکسن فرموله شوند. از آنجا که تنها یک جزء مشخص ارائه می‌شود و نمی‌تواند تکثیر یابد، تحریک ایمنی دقیق است اما ممکن است ذاتاً کمتر از یک ارگانیسم کامل ایمنی‌زا باشد؛ بنابراین، معمولاً ادجوانت‌ها برای تقویت و هدایت پاسخ اضافه می‌شوند، نمایش ذره‌ای می‌تواند تشخیص را بهبود بخشد، و دوزهای یادآور به ایجاد سطوح پایدار آنتی‌بادی کمک می‌کنند. نتیجه یک محصول بسیار مشخص است که ترکیب آن از دسته‌ای به دسته دیگر ثابت است و نمی‌تواند عفونتی را که در برابر آن محافظت می‌کند، ایجاد کند.

Clinical relevance

واکسن‌های نوترکیب و زیرواحدی اجزای تثبیت‌شده ایمن‌سازی هستند که در برابر پاتوژن‌هایی که یک پروتئین یا آنتی‌ژن ذره‌ای مشخص محافظت ایجاد می‌کند، از جمله اولین واکسن نوترکیب هپاتیت B مشتق‌شده از مخمر و واکسن‌های ذرات شبه‌ویروس علیه ویروس پاپیلومای انسانی، استفاده شده‌اند. این مدخل پلتفرم و ایمونولوژی آن را توصیف می‌کند؛ محصولات خاص، برنامه‌های زمانی و واجد شرایط بودن از دستورالعمل‌های فعلی پیروی می‌کنند و خارج از محدوده آن هستند.

Evidence & guidelines

آزمایش‌های تصادفی‌سازی‌شده و دهه‌ها استفاده برنامه‌ریزی‌شده از واکسن‌های نوترکیب و زیرواحدی برای بیماری‌های مشخص‌شده آن‌ها حمایت می‌کنند، و اصول طراحی این پلتفرم در بررسی‌های واکسن‌شناسی خلاصه شده است. توصیه‌های خاص محصول توسط سازمان جهانی بهداشت و نهادهای مشورتی ملی ایمن‌سازی تعیین می‌شوند.

History

دوران زیرواحد نوترکیب در دهه ۱۹۸۰ آغاز شد، زمانی که فناوری DNA نوترکیب امکان بیان یک آنتی‌ژن پاتوژن در یک میزبان هترولوگ و خالص‌سازی آن به عنوان واکسن را فراهم کرد، که نمونه آن واکسن نوترکیب هپاتیت B مشتق‌شده از مخمر است. واکسن‌های ذرات شبه‌ویروس بعدی، مانند واکسن‌های علیه ویروس پاپیلومای انسانی، این رویکرد را به ذرات آنتی‌ژن خودمونتاژشونده گسترش دادند.

Key figures

• Maurice Hilleman
• Ian Frazer
• Martin Bachmann

Seminal works

• mcaleer-1984
• garland-2007
• bachmann-jennings-2010

Frequently asked questions

واکسن نوترکیب چه تفاوتی با واکسن غیرفعال دارد؟

واکسن غیرفعال از پاتوژن کامل کشته‌شده استفاده می‌کند، در حالی که واکسن نوترکیب یا زیرواحدی تنها از یک جزء مشخص، معمولاً یک آنتی‌ژن پروتئینی تولید شده توسط فناوری DNA نوترکیب، استفاده می‌کند که محصولی با ویژگی‌های دقیق‌تر ارائه می‌دهد و نمی‌تواند باعث عفونت شود.

چرا بسیاری از واکسن‌های زیرواحدی شامل یک ادجوانت هستند؟

از آنجا که یک آنتی‌ژن ایزوله‌شده اغلب کمتر از یک ارگانیسم کامل ایمنی‌زا است، ادجوانت‌ها برای تقویت و شکل‌دهی پاسخ ایمنی اضافه می‌شوند و دوزهای یادآور اغلب برای دستیابی به محافظت پایدار استفاده می‌شوند.