วัคซีนชนิดไวรัลเวกเตอร์

วัคซีนชนิดไวรัลเวกเตอร์ใช้ไวรัสพาหะที่ไม่เป็นอันตรายหรืออ่อนแอลง ซึ่งมักเป็นอะดีโนไวรัส ที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมให้บรรทุกยีนสำหรับแอนติเจนเป้าหมาย หลังจากการฉีดวัคซีน เวกเตอร์จะเข้าสู่เซลล์และส่งคำแนะนำเหล่านี้ ทำให้เซลล์ของผู้รับผลิตแอนติเจนชั่วคราว ซึ่งกระตุ้นทั้งการตอบสนองของแอนติบอดีและทีเซลล์ เวกเตอร์อาจเป็นชนิดที่เพิ่มจำนวนไม่ได้ (replication-deficient) หรือเพิ่มจำนวนได้ (replication-competent) และภูมิคุ้มกันที่มีอยู่ก่อนต่อไวรัสพาหะเป็นข้อพิจารณาในการออกแบบที่ได้รับการยอมรับ

Definition

วัคซีนชนิดไวรัลเวกเตอร์คือการเตรียมภูมิคุ้มกันที่ไวรัสพาหะที่ไม่ก่อโรคหรือถูกทำให้อ่อนแอลงได้รับการดัดแปลงให้ส่งยีนที่เข้ารหัสแอนติเจนเป้าหมาย เพื่อให้เซลล์ของผู้ที่ได้รับวัคซีนแสดงออกแอนติเจนนั้นชั่วคราวและสร้างการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่ป้องกันโรคได้

Scope

ข้อมูลนี้ครอบคลุมถึงวิธีการดัดแปลงไวรัสพาหะเพื่อส่งยีนแอนติเจน การตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่แพลตฟอร์มนี้กระตุ้น และข้อพิจารณาในการออกแบบ เช่น การเลือกเวกเตอร์และภูมิคุ้มกันต่อต้านเวกเตอร์ ข้อมูลนี้เป็นการอ้างอิงระดับแพลตฟอร์มภายในประเภทของวัคซีน และไม่ได้ให้ตารางการฉีด ปริมาณ หรือคำแนะนำการสร้างภูมิคุ้มกันส่วนบุคคล

Core questions

• ไวรัสพาหะถูกดัดแปลงอย่างไรเพื่อส่งยีนแอนติเจนโดยไม่ก่อให้เกิดโรคของตัวเอง?
• เหตุใดวัคซีนชนิดไวรัลเวกเตอร์จึงมักกระตุ้นการตอบสนองของทีเซลล์ที่แข็งแกร่งพอ ๆ กับแอนติบอดี?
• ภูมิคุ้มกันที่มีอยู่ก่อนต่อเวกเตอร์มีอิทธิพลต่อการออกแบบแพลตฟอร์มและการเลือกพาหะอย่างไร?
• อะไรคือความแตกต่างระหว่างแนวทางเวกเตอร์ที่เพิ่มจำนวนไม่ได้กับเวกเตอร์ที่เพิ่มจำนวนได้?

Key concepts

• ไวรัสพาหะ (เวกเตอร์)
• ทรานส์ยีนที่เข้ารหัสแอนติเจน
• การแสดงออกของแอนติเจนในแหล่งกำเนิด (in situ)
• การตอบสนองของแอนติบอดีและทีเซลล์
• เวกเตอร์ที่เพิ่มจำนวนไม่ได้เทียบกับเวกเตอร์ที่เพิ่มจำนวนได้
• ภูมิคุ้มกันต่อต้านเวกเตอร์ที่มีอยู่ก่อน
• การกระตุ้นแบบต่างชนิด (heterologous prime-boost)

Mechanisms

ไวรัสพาหะจะถูกดัดแปลงเพื่อกำจัดหรือปิดใช้งานยีนที่จำเป็นสำหรับการก่อโรค และเพื่อแทรกยีนสำหรับแอนติเจนที่เลือก หลังจากการบริหาร เวกเตอร์จะเข้าสู่เซลล์และส่งทรานส์ยีน ซึ่งเซลล์จะถอดรหัสและแปลเป็นแอนติเจน เนื่องจากแอนติเจนถูกผลิตขึ้นภายในเซลล์และตัวเวกเตอร์เองก็กระตุ้นการรับรู้ภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด แพลตฟอร์มนี้จึงมักกระตุ้นทั้งการตอบสนองของแอนติบอดีและภูมิคุ้มกันของทีเซลล์ที่แข็งแกร่ง เวกเตอร์ที่เพิ่มจำนวนไม่ได้จะส่งการแสดงออกเพียงรอบเดียว ในขณะที่เวกเตอร์ที่เพิ่มจำนวนได้สามารถขยายสัญญาณได้ ข้อจำกัดที่ได้รับการยอมรับคือภูมิคุ้มกันที่มีอยู่ก่อนต่อไวรัสพาหะ ซึ่งสามารถลดทอนการตอบสนองได้ สิ่งนี้บรรเทาลงได้โดยการเลือกเวกเตอร์ที่หายากหรือไม่ใช่ของมนุษย์ หรือโดยการใช้เวกเตอร์ที่แตกต่างกันในการกระตุ้นแบบต่างชนิด (heterologous prime-boost)

Clinical relevance

วัคซีนชนิดไวรัลเวกเตอร์มีการใช้งานในมนุษย์ในวงกว้างในช่วงการระบาดใหญ่ของ COVID-19 โดยการทดลองแบบสุ่มสนับสนุนประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ที่ใช้เวกเตอร์อะดีโนไวรัส และแพลตฟอร์มนี้ยังถูกนำมาใช้ในการรับมือกับการระบาดของโรคอื่น ๆ ข้อมูลนี้อธิบายว่าแพลตฟอร์มทำงานอย่างไรและสร้างภูมิคุ้มกันได้อย่างไร ไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการตัดสินใจฉีดวัคซีนส่วนบุคคล ซึ่งเป็นไปตามตารางปัจจุบันและคำแนะนำอย่างเป็นทางการ

Evidence & guidelines

การทดลองควบคุมแบบสุ่มสนับสนุนประสิทธิภาพของวัคซีน COVID-19 ที่ใช้เวกเตอร์อะดีโนไวรัส และการนำเสนอแอนติเจนและกลไกการออกฤทธิ์ของแพลตฟอร์มนี้ถูกเปรียบเทียบกับแพลตฟอร์มอื่น ๆ ในการทบทวนวัคซีนวิทยา คำแนะนำเฉพาะผลิตภัณฑ์ออกโดยองค์การอนามัยโลกและหน่วยงานที่ปรึกษาด้านการสร้างภูมิคุ้มกันแห่งชาติ

History

การดัดแปลงไวรัสเป็นเวกเตอร์นำส่งยีนพัฒนามาจากการวิจัยดีเอ็นเอลูกผสมและการถ่ายโอนยีน และอะดีโนไวรัสและเวกเตอร์อื่น ๆ ได้รับการพัฒนาเป็นแพลตฟอร์มวัคซีนมานานหลายทศวรรษ แนวทางนี้มีการนำไปใช้ทางคลินิกอย่างกว้างขวางที่สุดในช่วงการระบาดใหญ่ของ COVID-19 ด้วยวัคซีนที่ใช้เวกเตอร์อะดีโนไวรัส และก่อนหน้านี้เคยถูกนำไปใช้ในการรับมือกับการระบาดของเชื้อโรคอื่น ๆ

Key figures

• Sarah Gilbert
• Andrew Pollard

Seminal works

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

Frequently asked questions

ไวรัสพาหะในวัคซีนชนิดไวรัลเวกเตอร์ทำให้เกิดการติดเชื้อหรือไม่?

ไม่ ไวรัสพาหะได้รับการดัดแปลงให้ไม่เป็นอันตรายหรือไม่สามารถเพิ่มจำนวนได้ในผู้รับ โดยทำหน้าที่เพียงนำส่งยีนสำหรับแอนติเจนเป้าหมายเพื่อให้ร่างกายสามารถผลิตแอนติเจนนั้นและตอบสนองต่อมันได้

เหตุใดภูมิคุ้มกันที่มีอยู่ก่อนต่อเวกเตอร์จึงมีความสำคัญ?

หากบุคคลมีภูมิคุ้มกันต่อไวรัสพาหะอยู่แล้ว ภูมิคุ้มกันนั้นสามารถทำให้เวกเตอร์เป็นกลางและทำให้การตอบสนองอ่อนแอลงได้ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมนักออกแบบอาจใช้เวกเตอร์ที่หายากหรือไม่ใช่ของมนุษย์ หรือรวมเวกเตอร์ที่แตกต่างกันในแนวทางการกระตุ้นแบบต่างชนิด