วัคซีนชนิดไวรัสเวกเตอร์

วัคซีนชนิดไวรัสเวกเตอร์ใช้ไวรัสที่ไม่เป็นอันตรายหรือไวรัสที่ทำให้อ่อนฤทธิ์ลง ซึ่งส่วนใหญ่เป็นอะดีโนไวรัส ที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมให้บรรทุกยีนสำหรับแอนติเจนของเชื้อโรคเป้าหมาย หลังจากการฉีดวัคซีน เวกเตอร์จะนำส่งยีนนั้นเข้าสู่เซลล์ของผู้รับ ซึ่งจากนั้นจะสังเคราะห์แอนติเจนและนำเสนอต่อระบบภูมิคุ้มกัน เนื่องจากแอนติเจนถูกสร้างขึ้นภายในร่างกายคล้ายกับการติดเชื้อจริง แพลตฟอร์มนี้จึงกระตุ้นทั้งการตอบสนองของแอนติบอดีและทีเซลล์ชนิดทำลายเซลล์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และถูกนำมาใช้ในวัคซีนป้องกันโควิด-19 และอีโบลาหลายชนิด

Definition

วัคซีนชนิดไวรัสเวกเตอร์คือไวรัสลูกผสมที่ไม่สามารถเพิ่มจำนวนได้หรือไวรัสที่ทำให้อ่อนฤทธิ์ลง ซึ่งได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อนำส่งยีนที่เข้ารหัสแอนติเจนเป้าหมายเข้าสู่เซลล์เจ้าบ้าน เพื่อให้เซลล์แสดงออกแอนติเจนและกระตุ้นภูมิคุ้มกันป้องกันโดยไม่ต้องมีเชื้อโรคเป้าหมายอยู่

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมถึงวิธีการออกแบบและเลือกไวรัสเวกเตอร์ เหตุใดการแสดงออกของแอนติเจนภายในร่างกายจึงกระตุ้นภูมิคุ้มกันทั้งแบบเซลล์และแบบสารน้ำได้อย่างแข็งแกร่ง และความท้าทายหลักของแพลตฟอร์มนี้คือภูมิคุ้มกันที่มีอยู่ก่อนแล้วหรือภูมิคุ้มกันที่มุ่งเป้าไปที่เวกเตอร์เอง นี่คือข้อมูลอ้างอิงเชิงระเบียบวิธีวิจัยและไม่ได้ให้คำแนะนำเกี่ยวกับตารางการฉีดวัคซีนหรือคุณสมบัติของผู้รับวัคซีน

Core questions

• ไวรัสเวกเตอร์ถูกดัดแปลงพันธุกรรมอย่างไรเพื่อนำส่งยีนแอนติเจนได้อย่างปลอดภัย?
• เหตุใดการแสดงออกของแอนติเจนภายในร่างกายจึงกระตุ้นการตอบสนองของทีเซลล์และแอนติบอดีได้อย่างแข็งแกร่ง?
• ภูมิคุ้มกันที่มีอยู่ก่อนแล้วต่อเวกเตอร์จำกัดประสิทธิภาพได้อย่างไร และจะบรรเทาได้อย่างไร?

Key concepts

• ไวรัสเวกเตอร์ลูกผสม
• อะดีโนไวรัสและโครงสร้างเวกเตอร์อื่นๆ
• การออกแบบที่ไม่สามารถเพิ่มจำนวนได้
• การแสดงออกของแอนติเจนภายในร่างกาย
• การกระตุ้นทีเซลล์ชนิดทำลายเซลล์
• ภูมิคุ้มกันต่อต้านเวกเตอร์ (ที่มีอยู่ก่อนแล้ว)
• การกระตุ้นภูมิคุ้มกันด้วยเวกเตอร์ต่างชนิด

Mechanisms

ไวรัสเวกเตอร์จะถูกดัดแปลงเพื่อให้บรรทุกยีนที่เข้ารหัสแอนติเจน และในแพลตฟอร์มส่วนใหญ่ ไวรัสจะไม่สามารถเพิ่มจำนวนได้อย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อฉีดวัคซีน ไวรัสจะเข้าสู่เซลล์เจ้าบ้านและแอนติเจนจะถูกสังเคราะห์ภายในเซลล์ เข้าสู่กระบวนการนำเสนอแอนติเจนที่กระตุ้นทีเซลล์ชนิดทำลายเซลล์ ในขณะที่โปรตีนที่แสดงออกยังกระตุ้นการตอบสนองของแอนติบอดี ทำให้เกิดภูมิคุ้มกันที่กว้างขวาง ข้อจำกัดหลักของแพลตฟอร์มนี้คือภูมิคุ้มกันที่มุ่งเป้าไปที่เวกเตอร์เอง: แอนติบอดีที่มีอยู่ก่อนแล้วต่อเวกเตอร์ที่พบบ่อย (หรือที่สร้างขึ้นจากการฉีดครั้งแรก) สามารถลดทอนการตอบสนองได้ ซึ่งเป็นเหตุผลที่ใช้อะดีโนไวรัสที่หายากในมนุษย์หรือสัตว์ และเป็นเหตุผลที่ใช้สูตรการกระตุ้นภูมิคุ้มกันแบบต่างชนิด (heterologous prime-boost regimens) โดยจับคู่เวกเตอร์ที่แตกต่างกัน วัคซีนชนิดไวรัสเวกเตอร์มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรับมือกับโควิด-19 (เช่น ChAdOx1 และ Ad26.COV2.S) และอีโบลา

Clinical relevance

วัคซีนชนิดไวรัสเวกเตอร์เป็นแพลตฟอร์มที่ปรับเปลี่ยนได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งกระตุ้นภูมิคุ้มกันทั้งแบบเซลล์และแบบสารน้ำได้อย่างแข็งแกร่ง และพิสูจน์แล้วว่ามีคุณค่าในการต่อสู้กับเชื้อโรคระบาดที่อุบัติใหม่ การทำความเข้าใจแพลตฟอร์มนี้ช่วยให้เข้าใจว่าเหตุใดวัคซีนดังกล่าวจึงมีประสิทธิภาพสูง แต่ก็อาจได้รับผลกระทบจากภูมิคุ้มกันต่อเวกเตอร์ได้ บทความนี้อธิบายวิทยาศาสตร์ของแพลตฟอร์มและไม่ใช่แหล่งข้อมูลสำหรับคำแนะนำการฉีดวัคซีนส่วนบุคคล

Epidemiology

วัคซีนชนิดไวรัสเวกเตอร์ถูกนำไปใช้ในวงกว้างเพื่อต่อสู้กับโควิด-19 และใช้ในการระบาดของโรค เช่น อีโบลา ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความเหมาะสมของแพลตฟอร์มสำหรับการตอบสนองอย่างรวดเร็ว ภูมิคุ้มกันที่มุ่งเป้าไปที่เวกเตอร์ยังคงเป็นข้อพิจารณาในการออกแบบที่มีผลต่อการเลือกเวกเตอร์และกลยุทธ์การให้ยา

History

การใช้ไวรัสเป็นพาหะนำส่งยีนสำหรับการฉีดวัคซีนพัฒนามาจากการบำบัดด้วยยีนและการวิจัยไวรัสลูกผสมในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 และต้นศตวรรษที่ 21 ซึ่งได้รับการทบทวนโดย Draper และ Heeney ในปี 2009 แพลตฟอร์มนี้ถูกนำมาใช้ในวงกว้างในช่วงการระบาดของโควิด-19 ด้วยวัคซีนชนิดอะดีโนไวรัสเวกเตอร์ที่ได้รับการตรวจสอบความถูกต้องในการทดลองแบบสุ่ม เช่น การทดลองของ Voysey และคณะ (ChAdOx1) และ Sadoff และคณะ (Ad26.COV2.S)

Key figures

• Simon Draper
• Florian Krammer

Seminal works

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

Frequently asked questions

วัคซีนชนิดไวรัสเวกเตอร์ทำงานอย่างไร?

ไวรัสที่ไม่เป็นอันตราย ซึ่งโดยทั่วไปไม่สามารถเพิ่มจำนวนได้ จะนำพายีนสำหรับแอนติเจนเป้าหมายเข้าสู่เซลล์ของผู้รับ ซึ่งจากนั้นจะสร้างแอนติเจนขึ้นมา เนื่องจากแอนติเจนถูกผลิตขึ้นภายในเซลล์ แพลตฟอร์มนี้จึงกระตุ้นทั้งการตอบสนองของแอนติบอดีและทีเซลล์ชนิดทำลายเซลล์

ภูมิคุ้มกันต่อต้านเวกเตอร์คืออะไร และทำไมจึงสำคัญ?

คือการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันต่อไวรัสพาหะเอง ซึ่งเกิดจากการสัมผัสก่อนหน้านี้หรือการฉีดครั้งก่อนหน้า ซึ่งสามารถลดประสิทธิภาพของเวกเตอร์ในการนำส่งยีนได้ นักออกแบบแก้ไขปัญหานี้โดยใช้เวกเตอร์ที่ไม่พบบ่อยและการผสมผสานการกระตุ้นภูมิคุ้มกันแบบต่างชนิด