واکسن وکتور ویروسی

واکسن وکتور ویروسی از یک ویروس حامل بی‌ضرر یا ضعیف‌شده، اغلب یک آدنوویروس، استفاده می‌کند که از نظر ژنتیکی مهندسی شده است تا ژن یک آنتی‌ژن هدف را حمل کند. پس از واکسیناسیون، وکتور وارد سلول‌ها می‌شود و این دستورالعمل‌ها را ارائه می‌دهد، بنابراین سلول‌های خود گیرنده به طور موقت آنتی‌ژن را تولید می‌کنند و هم پاسخ‌های آنتی‌بادی و هم پاسخ‌های سلول T را تحریک می‌کنند. وکتورها ممکن است فاقد قابلیت تکثیر یا دارای قابلیت تکثیر باشند، و ایمنی از پیش موجود در برابر ویروس حامل یک ملاحظه طراحی شناخته‌شده است.

Definition

واکسن وکتور ویروسی یک آماده‌سازی ایمن‌سازی است که در آن یک ویروس حامل غیربیماری‌زا یا ضعیف‌شده مهندسی می‌شود تا ژنی را که یک آنتی‌ژن هدف را کد می‌کند، ارائه دهد، به طوری که سلول‌های فرد واکسینه‌شده به طور موقت آن آنتی‌ژن را بیان کرده و یک پاسخ ایمنی محافظتی ایجاد کنند.

Scope

این مدخل به چگونگی مهندسی ویروس حامل برای ارائه ژن آنتی‌ژن، پاسخ‌های ایمنی که این پلتفرم ایجاد می‌کند، و ملاحظات طراحی مانند انتخاب وکتور و ایمنی ضد وکتور می‌پردازد. این یک مرجع در سطح پلتفرم در میان انواع واکسن‌ها است و برنامه‌های زمانی، دوز، یا توصیه‌های ایمن‌سازی فردی را ارائه نمی‌دهد.

Core questions

• چگونه یک ویروس حامل برای ارائه ژن آنتی‌ژن بدون ایجاد بیماری خود مهندسی می‌شود؟
• چرا واکسن‌های وکتور ویروسی تمایل دارند پاسخ‌های قوی سلول T و همچنین آنتی‌بادی را تحریک کنند؟
• چگونه ایمنی از پیش موجود در برابر وکتور بر طراحی پلتفرم و انتخاب حامل تأثیر می‌گذارد؟
• چه چیزی رویکردهای وکتور فاقد قابلیت تکثیر را از وکتورهای دارای قابلیت تکثیر متمایز می‌کند؟

Key concepts

• ویروس حامل (وکتور)
• ترانس‌ژن کدکننده آنتی‌ژن
• بیان آنتی‌ژن در محل (In situ)
• پاسخ‌های آنتی‌بادی و سلول T
• وکتورهای فاقد قابلیت تکثیر در مقابل وکتورهای دارای قابلیت تکثیر
• ایمنی از پیش موجود ضد وکتور
• تقویت اولیه ناهمگون (Heterologous prime-boost)

Mechanisms

یک ویروس حامل برای حذف یا غیرفعال کردن ژن‌های مورد نیاز برای بیماری و وارد کردن ژن آنتی‌ژن انتخابی اصلاح می‌شود. پس از تجویز، وکتور سلول‌ها را آلوده می‌کند و ترانس‌ژن را ارائه می‌دهد، که سلول آن را رونویسی و به آنتی‌ژن ترجمه می‌کند؛ از آنجا که آنتی‌ژن در داخل سلول‌ها تولید می‌شود و خود وکتور حسگر ایمنی ذاتی را درگیر می‌کند، این پلتفرم به طور مشخص هم پاسخ‌های آنتی‌بادی و هم ایمنی قوی سلول T را القا می‌کند. وکتورهای فاقد قابلیت تکثیر یک دور بیان واحد را ارائه می‌دهند، در حالی که وکتورهای دارای قابلیت تکثیر می‌توانند سیگنال را تقویت کنند. یک محدودیت شناخته‌شده، ایمنی از پیش موجود در برابر ویروس حامل است که می‌تواند پاسخ‌ها را کاهش دهد؛ این امر با انتخاب وکتورهای نادر یا غیرانسانی یا با استفاده از وکتورهای مختلف در یک تقویت اولیه ناهمگون (heterologous prime-boost) کاهش می‌یابد.

Clinical relevance

واکسن‌های وکتور ویروسی در طول همه‌گیری COVID-19 به استفاده گسترده انسانی رسیدند، جایی که کارآزمایی‌های تصادفی‌شده اثربخشی محصولات آدنوویروس-وکتور را تأیید کردند، و این پلتفرم همچنین در شرایط شیوع برای سایر بیماری‌ها استفاده شده است. این مدخل نحوه عملکرد پلتفرم و چگونگی ایجاد ایمنی را توضیح می‌دهد؛ این مبنایی برای تصمیمات ایمن‌سازی فردی نیست، که از برنامه‌های زمانی فعلی و راهنمایی‌های رسمی پیروی می‌کند.

Evidence & guidelines

کارآزمایی‌های کنترل‌شده تصادفی‌شده اثربخشی واکسن‌های COVID-19 آدنوویروس-وکتور را تأیید کردند، و ارائه آنتی‌ژن و نحوه عملکرد این پلتفرم با سایر پلتفرم‌ها در بررسی‌های واکسن‌شناسی مقایسه می‌شود. توصیه‌های خاص محصول توسط سازمان جهانی بهداشت و نهادهای مشورتی ایمن‌سازی ملی صادر می‌شود.

History

مهندسی ویروس‌ها به عنوان وکتورهای انتقال ژن از تحقیقات DNA نوترکیب و انتقال ژن نشأت گرفت، و آدنوویروس و سایر وکتورها به عنوان پلتفرم‌های واکسن در طول چندین دهه توسعه یافتند. این رویکرد گسترده‌ترین کاربرد بالینی خود را در طول همه‌گیری COVID-19 با واکسن‌های آدنوویروس-وکتور پیدا کرد و پیش از آن در پاسخ به شیوع سایر عوامل بیماری‌زا نیز به کار گرفته شده بود.

Key figures

• Sarah Gilbert
• Andrew Pollard

Seminal works

• voysey-2021
• bos-2020
• heinz-stiasny-2021

Frequently asked questions

آیا ویروس حامل در واکسن وکتور ویروسی باعث عفونت می‌شود؟

خیر. ویروس حامل به گونه‌ای مهندسی شده است که بی‌ضرر باشد یا قادر به تکثیر در گیرنده نباشد؛ تنها برای ارائه ژن آنتی‌ژن هدف عمل می‌کند تا بدن بتواند آن آنتی‌ژن را تولید کرده و به آن پاسخ دهد.

چرا ایمنی از پیش موجود در برابر وکتور اهمیت دارد؟

اگر فردی از قبل به ویروس حامل ایمنی داشته باشد، آن ایمنی می‌تواند وکتور را خنثی کرده و پاسخ را تضعیف کند، به همین دلیل طراحان ممکن است از وکتورهای نادر یا غیرانسانی استفاده کنند یا وکتورهای مختلف را در یک رویکرد تقویت اولیه ترکیب کنند.