Aşı Türleri ve Rasyonel Aşı Tasarımı
Aşılar, hedefledikleri virüse göre değil, antijenin bağışıklık sistemine nasıl sunulduğuna göre de farklılık göstermektedir — zayıflatılmış canlı virüs, inaktive edilmiş preparat, saflaştırılmış protein, gen taşıyan vektör veya haberci RNA şeklinde. Rasyonel aşı tasarımı, koruyucu bir yanıt oluşturmak amacıyla antijeni ve platformu seçmekte ve mühendislik uygulamalarıyla geliştirmektedir; bu süreç, ilgili viral proteinlerin yapısal bilgisiyle giderek daha fazla yönlendirilmektedir.
Tanım
Aşı tasarımı, güvenli kalırken koruyucu, kalıcı adaptif bağışıklık indüklemek amacıyla, zayıflatılmış veya inaktive edilmiş tüm virüsten alt birim proteinlere ve nükleik asit yapılarına kadar değişen platformlarla birlikte, bir viral antijenin ve bir dağıtım platformunun — herhangi bir adjuvanla birlikte — mühendislik yoluyla seçilmesi işlemidir.
Kapsam
Bu konu, başlıca aşı platformlarını (canlı-attenüe, inaktive, alt birim ve konjuge, viral vektör ve nükleik asit), adjuvanların rolünü ve rasyonel ile yapı-tabanlı tasarım ilkelerini kapsamaktadır. Her bir platformun ortaya çıkan bağışıklık yanıtını nasıl şekillendirdiğini açıklamaktadır. Aşı takvimleri, endikasyonlar veya bireysel aşılama tavsiyeleri bu konunun dışında tutulmuştur.
Temel sorular
- Başlıca aşı platformları nelerdir ve mekanik olarak nasıl farklılaşmaktadırlar?
- Platform seçimi, bağışıklığın gücünü, genişliğini ve kalıcılığını neden etkilemektedir?
- Adjuvan nedir ve ne zaman ihtiyaç duyulmaktadır?
- Viral antijenlerin yapısal bilgisi, rasyonel tasarımı nasıl mümkün kılmaktadır?
- Canlı, inaktive ve nükleik asit yaklaşımları arasında ne gibi ödünleşimler bulunmaktadır?
Anahtar kavramlar
- Canlı-attenüe aşılar
- İnaktive (öldürülmüş) aşılar
- Alt birim ve konjuge aşılar
- Viral vektör aşıları
- Nükleik asit (mRNA ve DNA) aşıları
- Adjuvanlar
- Antijen seçimi ve immünojen tasarımı
- Yapı-tabanlı ve rasyonel aşı tasarımı
Mekanizmalar
Her platform viral antijeni farklı bir yolla sunmaktadır. Canlı-attenüe aşılar, doğal enfeksiyonu taklit eden ve geniş, kalıcı bağışıklık indükleme eğiliminde olan zayıflatılmış ancak replike olan bir virüs kullanmaktadır; inaktive aşılar, replike olmayan tüm virüsü sunmakta ve genellikle hatırlatma dozları ile adjuvanlara ihtiyaç duymaktadır. Alt birim ve konjuge aşılar, saflaştırılmış proteinler veya polisakkaritler kullanmakta, genişliği güvenlik karşılığında değiş tokuş etmektedir. Viral vektör ve nükleik asit aşıları ise bir antijen için genetik talimatları iletmekte, böylece alıcının kendi hücreleri onu üretmekte ve hem antikor hem de T-hücresi yanıtlarını devreye sokmaktadır. Pollard ve Bijker (2020) bu platformlar için karşılaştırmalı çerçeveyi sunmakta, Shi ve ark. (2019) ise adjuvanların canlı olmayan antijenlere karşı yanıtı nasıl güçlendirdiğini ve şekillendirdiğini açıklamaktadır. Rasyonel tasarım, bağışıklığı koruyucu epitoplara odaklamak amacıyla antijenin kendisini — örneğin bir viral yüzey proteinini ön-füzyon konformasyonunda stabilize ederek — iyileştirmektedir.
Klinik önem
Platform seçimi, bir aşının pratik profilinin çoğunu — nasıl saklandığını, kaç doz gerektiği ve hangi bağışıklık türünü desteklediğini — belirlemektedir; bu nedenle platformları anlamak, aşı kanıtlarını yorumlamanın merkezinde yer almaktadır. Büyük COVID-19 mRNA aşı denemeleri (Polack ve ark., 2020; Baden ve ark., 2021), o zamanlar yeni olan bir platformun yüksek ölçülen etkinliğe ulaştığını göstermiştir. Bu madde, bu tasarımların bilimini açıklamakta olup, aşılama önerileri kaynağı değildir.
Tarihçe
Aşı tasarımı, Jenner'ın tüm patojen aşılama yönteminden Pasteur'ün attenüasyonuna, yirminci yüzyıl ortalarındaki inaktive ve canlı viral aşılara, ardından alt birim ve rekombinant antijenlere ve son olarak COVID-19 pandemisi sırasında ruhsatlandırmaya ulaşan viral vektör ve mRNA platformlarına doğru ilerlemiştir; bu ilerleme Pollard ve Bijker (2020) tarafından çizelgelenmiştir.
Tartışmalar
- Nükleik asit ve vektör platformları, geleneksel tüm virüs aşılarının yerini almakta mıdır?
- Daha yeni platformlar hız ve esneklik sunmakta ve SARS-CoV-2'ye karşı oldukça etkili olduğu kanıtlanmıştır, ancak canlı ve inaktive aşılar bazı durumlarda avantajlarını korumaktadır; bu nedenle alan, platform seçimini kesinleşmiş olmaktan ziyade antijene ve bağlama bağlı olarak değerlendirmektedir.
Öne çıkan isimler
- Andrew Pollard
- Stanley Plotkin
İlgili konular
Temel eserler
- pollard-bijker-2020
- shi-2019
Sıkça sorulan sorular
- Alt birim aşı ile mRNA aşısı arasındaki fark nedir?
- Alt birim aşı, hazır bir viral protein sunarken, mRNA aşısı genetik talimatları ileterek alıcının kendi hücrelerinin proteini üretmesini sağlamaktadır; her ikisi de aynı antijeni sunmayı hedeflemekte ancak farklı yollarla bu hedefe ulaşmaktadır.
- Bazı aşılar neden adjuvan içermektedir?
- Saflaştırılmış veya inaktive edilmiş antijenler genellikle kendi başlarına zayıf immünojeniktir, bu nedenle bağışıklık yanıtını uyarmak ve şekillendirmek, korumanın gücünü ve kalıcılığını artırmak amacıyla bir adjuvan eklenmektedir.