Вакцины на основе вирусных векторов

Вакцина на основе вирусного вектора использует безвредный или аттенуированный вирус — чаще всего аденовирус — сконструированный для переноса гена антигена целевого патогена. После вакцинации вектор доставляет этот ген в клетки реципиента, которые затем синтезируют антиген и представляют его иммунной системе. Поскольку антиген вырабатывается внутри организма почти так же, как при реальной инфекции, эта платформа эффективно вызывает как антительный, так и цитотоксический Т-клеточный ответы, и она использовалась в нескольких вакцинах против COVID-19 и Эболы.

Definition

Вакцина на основе вирусного вектора — это рекомбинантный, репликационно-дефектный или аттенуированный вирус, сконструированный для доставки гена, кодирующего целевой антиген, в клетки хозяина, чтобы эти клетки экспрессировали антиген и индуцировали защитный иммунитет без присутствия целевого патогена.

Scope

Эта тема охватывает вопросы разработки и выбора вирусных векторов, объясняет, почему эндогенная экспрессия антигена вызывает сильный клеточный и гуморальный иммунитет, а также рассматривает ключевую проблему платформы — предсуществующий или вектор-направленный иммунитет. Это методологический справочник, который не содержит рекомендаций по графикам или критериям пригодности.

Core questions

• Как вирусный вектор конструируется для безопасной доставки антигенного гена?
• Почему эндогенная экспрессия антигена вызывает сильный Т-клеточный, а также антительный ответы?
• Как предсуществующий иммунитет к вектору ограничивает эффективность и как это смягчается?

Key concepts

• Рекомбинантный вирусный вектор
• Аденовирус и другие векторные основы
• Репликационно-дефектная конструкция
• Эндогенная экспрессия антигена
• Индукция цитотоксических Т-клеток
• Антивекторный (предсуществующий) иммунитет
• Прайм-буст с гетерологичными векторами

Mechanisms

Векторный вирус модифицируется таким образом, чтобы он нес ген, кодирующий антиген, и, в большинстве платформ, не мог продуктивно реплицироваться. При вакцинации он проникает в клетки хозяина, и антиген синтезируется внутриклеточно, попадая в пути презентации антигена, которые активируют цитотоксические Т-клетки, в то время как экспрессированный белок также стимулирует антительный ответ, обеспечивая широкий иммунитет. Основным ограничением платформы является иммунитет, направленный против самого вектора: предсуществующие антитела к распространенному вектору (или те, что образовались после первой дозы) могут ослабить ответ, поэтому используются редкие аденовирусы человека или животных, а также применяются гетерологичные схемы «прайм-буст», сочетающие разные векторы. Вакцины на основе вирусных векторов сыграли центральную роль в борьбе с COVID-19 (например, ChAdOx1 и Ad26.COV2.S) и Эболой.

Clinical relevance

Вакцины на основе вирусных векторов представляют собой быстро адаптируемую платформу, которая вызывает сильный клеточный и гуморальный иммунитет и оказалась ценной в борьбе с возникающими эпидемическими патогенами. Понимание этой платформы объясняет, почему такие вакцины эффективны, но могут быть подвержены влиянию иммунитета к вектору. Данная статья описывает научные основы платформы и не является источником индивидуальных рекомендаций по вакцинации.

Epidemiology

Вакцины на основе вирусных векторов широко применялись против COVID-19 и использовались в условиях вспышек заболеваний, таких как Эбола, демонстрируя пригодность платформы для быстрого реагирования; вектор-направленный иммунитет остается важным фактором при разработке, который влияет на выбор вектора и стратегию дозирования.

History

Использование вирусов в качестве средств доставки генов для вакцинации развилось из генной терапии и исследований рекомбинантных вирусов в конце двадцатого и начале двадцать первого веков, как это было рассмотрено Дрейпером и Хини в 2009 году. Платформа достигла широкомасштабного общественного применения во время пандемии COVID-19 с аденовирусными векторными вакцинами, подтвержденными в рандомизированных исследованиях, таких как исследования Войси и коллег (ChAdOx1) и Сэдоффа и коллег (Ad26.COV2.S).

Key figures

• Simon Draper
• Florian Krammer

Seminal works

• draper-2009
• voysey-2021
• sadoff-2021

Frequently asked questions

Как работает вакцина на основе вирусного вектора?

Безвредный, обычно репликационно-дефектный вирус переносит ген целевого антигена в клетки реципиента, которые затем производят антиген; поскольку антиген продуцируется внутри клеток, платформа индуцирует как антительный, так и цитотоксический Т-клеточный ответы.

Что такое антивекторный иммунитет и почему он важен?

Это иммунный ответ против самого вируса-носителя, вызванный предыдущим контактом или более ранней дозой, который может снизить эффективность доставки гена вектором; разработчики решают эту проблему, используя необычные векторы и гетерологичные комбинации «прайм-буст».