virüs 1 15Bir sanatçının virüs anatomisini yorumlaması. Anna Tanczos / Karşılama Resimleri, CC BY-NC-ND

Kimse gribi yakalamak istemez ve en iyi savunma hattı mevsimsel grip aşısıdır. Ancak etkili bir yıllık grip aşısı üretmek, hangi grip suşlarının herhangi bir mevsimde popülasyonu etkilemesinin en muhtemel olduğunu doğru bir şekilde tahmin etmeye dayanır. Virüs bölgeden bölgeye seyahat ederken, dünyadaki çoklu sağlık merkezlerinin koordinasyonunu gerektirir. Epidemiyologlar hedef grip suşlarına yerleştikten sonra, aşı üretimi yüksek vitese geçer; alır yaklaşık altı ay üretmek için 150 milyondan fazla enjekte edilebilir doz Amerikan nüfusu için gerekli.

Yıllık grip aşısı ne kadar işe yarıyor?

Etkin bir yıllık grip aşısı üretmek, hangi grip suşlarının belirli bir mevsimde popülasyonu etkilemesinin en muhtemel olduğunu doğru bir şekilde tahmin etmeye dayanır. CDC, her yıl o yılki çekim için "aşı etkinliğini" hesaplamak için gözlemsel çalışmalar yürütmektedir.

virus2 1 15

Yanlış veya eksik epidemiyolojik tahminlerin büyük sonuçları olabilir. 2009’te MedImmune ve Sanofi Pasteur dahil üreticiler, beklenen suşlara karşı aşılar hazırlıyorlardı, ilave influenza suşu, H1N1ortaya çıktı. Hazırlanan aşı, bu beklenmeyen zorlamaya karşı korunmadı, dünya çapında paniğe ve 18,000'in üzerinde ölümlere neden oldu - muhtemelen sadece gerçek sayının bir kısmını, 150,000'i geçeceği tahmin edilmektedir. Asla olmamasından daha iyi, o zaman H1N1'e karşı bir aşı üretildi ve o yıl ikinci bir grip aşısı gerektirdi.

Grip çoğunluğuna neden olduğu göz önüne alındığında son 100 yıl boyunca pandemikler - 1918 gribi 50 milyon kadar ölümle sonuçlandı - şu soruya bıraktık: Bilim adamları, epidemiyologlar tarafından yıllık tahmin gerektirmeyen ve sizin için yıllık atış gerektirmeyen farklı grip türlerine karşı koruma sağlayabilen “evrensel” bir aşı üretebilir mi?


kendi kendine abone olma grafiği


Aşılar mücadele etmek için bağışıklık sistemini hazırlar

18 yüzyılda ve tartışmasız çok daha erken bir tarihte, genellikle bilinen bir çiçek hastalığı kurtulanı onunla tekrar aşağı gelmeyecek sonraki maruz kalma durumunda. Her nasılsa, enfeksiyon hastalığa karşı bağışıklık kazandı. İnsanlar, su çiçeği ile beslenen sığırlarla temas eden sütçülerin de benzer şekilde çiçek hastalığından korunacağını kabul ettiler.

1700'lerin sonlarında çiftçi Benjamin Jesty ailesini inek çiçeği ile aşıladıGelecekteki maruz kalmaya rağmen, çiçek hastalığına karşı etkili bir şekilde aşılama. Doktor Edward Jenner daha sonra insanlığı yeni bir immünoloji çağı haline getirdi Prosedüre bilimsel güvence verdiğinde.

Öyleyse bir inek çiçeği aşısı veya bir kez çiçek hastalığı maruz kalması (ve hayatta kalması), on yıllık bir değere ve hatta ömür boyu dokunulmaya neden olursa, bireyler neden her yıl grip aşısı yaptırmaya teşvik edilir?

Cevap, grip virüsünün anatomisinin ne kadar çabuk değiştiğine dayanıyor. Her virüs, sürekli mutasyon yapan genetik materyali içine alan kabaca küresel bir zara sahiptir. Bu zar iki tür "sivri" ile doludur: hemaglutinin, veya HA ve her biri bir sap ve bir kafadan oluşan nöraminidaz veya NA. HA ve NA, konukçu hücrelere bağlanarak virüsün enfeksiyona yardımcı olmasını sağlar ve virüsün hücreye girişine ve sonunda çıkışına aracılık eder.

Aşılar tipik olarak bu iki molekülü hedef alan antikorları ortaya çıkarır. Enjekte edildiğinde, bir kişinin bağışıklık sistemi işe yarar. Özelleşmiş hücreler aşı moleküllerini istilacı olarak toplar; diğer hücreler daha sonra yabancı molekülleri tanıyacak antikorlar üretir. Bir dahaki sefere bu aynı işgalciler ortaya çıktı - aynı aşı veya taklit ettiği virüs suşları şeklinde olsun - vücudun bağışıklık hücreleri onları tanıyor ve onlarla savaşıyor, enfeksiyonu önlüyor.

Aşı geliştiricileri için, influenza'nın mutasyona uğrayan genomunun sinir bozucu bir özelliği, HA ve NA'nın ne kadar hızlı değiştiğidir. Bu sürekli değişiklikler, her grip mevsiminde yeni aşılar için onları çizim tahtasına geri gönderen şeydir.

Aşı tasarlamak için farklı yöntemler

Çiçek hastalığı aşısı, ilk kez aşılamada kullanılan “ampirik paradigma” ydı - bugün büyük ölçüde kullandığımız strateji. Doğal enfeksiyonun neden olduğu bağışıklığı taklit etmek için deneme yanılma yaklaşımına dayanır.

Başka bir deyişle, aşı geliştiricileri vücudun aşılamadaki bir şeye bir antikor tepkisi oluşturacağına inanmaktadır. Ancak virüsün hangi spesifik yamasının bağışıklık tepkisi yarattığına odaklanmıyorlar. Örneğin, birçok suşun paylaştığı küçük bir HA yamasının reaksiyonu olup olmadığı önemli değildir. Bir virüsün tamamını başlangıç ​​materyali olarak kullanırken, aşıda kullanılan virüsün birçok farklı parçasını tanıyan birçok farklı antikor elde etmek mümkündür.

Mevsimsel grip çekimi genellikle bu ampirik yaklaşıma uyar. Her yıl, epidemiyologlar hangi grip suşlarının populasyonları etkileme ihtimalinin yüksek olduğunu tahmin ediyor, tipik olarak üç veya dörde yerleşiyorlar. Araştırmacılar daha sonra bu suşları zayıflatır veya etkisiz hale getirir, böylece alıcılara tam şişirilmiş grip vermeden o yıl influenza aşılarında taklit edici olarak davranabilirler. Umut, bir bireyin bağışıklık sisteminin bu suşları hedef alan antikorlar oluşturarak aşıya cevap vermesidir; o zaman griple temas ettiğinde, antikorlar bu suşları nötralize etmek için bekleyeceklerdir.

Ancak bir aşı tasarlamanın farklı bir yolu var. Buna rasyonel tasarım denir ve aşılamada potansiyel olarak oyun değiştiren bir paradigma değişikliğini temsil eder.

Amaç, virüse maruz kalmadan etkili antikorların üretilmesine neden olabilecek bir molekül - veya “immünojen” tasarlamaktır. Mevcut aşılara nazaran, tasarlanan immünojen daha spesifik cevaplara bile izin verebilir, bu da bağışıklık tepkisi virüsün belirli kısımlarını hedef alır ve daha fazla genişliğe sahiptir, bu da çoklu suşları veya hatta ilgili virüsleri hedef alabileceği anlamına gelir.

Bu strateji belirli epitopları veya virüsün yamalarını hedeflemeye çalışır. Antikorlar yapıları tanıyarak çalıştığından, tasarımcılar immün sisteme oluşturdukları immünojenlerin yapısal özelliklerini vurgulamak isterler. Daha sonra araştırmacılar, ilgili antikorları üretmek için bağışıklık sistemini kışkırtmaları umuduyla bu yapılarla aday aşılar tasarlamaya çalışabilirler. Bu yol, geleneksel deneme yanılma yöntemiyle mümkün olandan daha etkili ve etkili bir bağışıklık tepkisi ortaya çıkaran bir aşı yapmalarına izin verebilir.

Gelecek vaadeden solunum sinsityal virüsü için aşı tasarımı bu yeni rasyonel paradigmayı kullanmakla birlikte, bu yaklaşımı grip için kullanma çabaları devam etmektedir.

Genel bir grip aşısına doğru

Son yıllarda, araştırmacılar vücudumuzda üretilen bir dizi güçlü, infleunza-nötrleştirici antikoru izole etmişlerdir. Gribine karşı antikor cevabı öncelikle HA çivisinin kafasına yönlendirilir, birkaç bulundu HA'nın kökünü hedefle. Kök, viral suşlar boyunca baştan daha sabit olduğundan, bu grip aşilinin topuğu olabilir ve bu bölgeyi hedefleyen antikorlar aşı tasarımı için iyi bir şablon olabilir.

Araştırmacılar, vücudun enfekte olmadan önce ilgilenilen bu antikorları üretmesine neden olabilecek bir dizi yaklaşım izlemektedir. Nanoparçacık gösterimi olarak bilinen bir strateji, virüsün bir kısmını içeren bir molekül tasarlamayı içerir. Laboratuarda, bilim adamları, bir bağışıklık tepkisi oluşturabilecek, küresel bir nanopartikülün dışına bir miktar HA ve NA parçacıkları ekleyebilirler. Bir aşının parçası olarak enjekte edildiğinde, bağışıklık sistemi bu molekülleri “görebilir” ve şansla onlara karşı antikorlar üretilir.

Cevaplanması gereken en önemli sorulardan biri, bu nanoparçacıkların dış kısmında tam olarak neyin gösterilmesi gerektiğidir. Bazı stratejiler, tam HA moleküllerinin çeşitli versiyonlarını gösterirken, diğerleri sadece sapları içerir. Bu yaklaşımları doğrulamak için insanlar hakkında daha fazla veri toplanması gerekirken, hayvan çalışmalarından elde edilen veriler kullanılarak yalnızca kök immünojenler cesaretlendiricidir.

Mevcut teknoloji ile, asla bir "bir ve bir" grip aşısı olmayabilir. Ve epidemiyolojik sürveyans her zaman gerekli olacaktır. Bununla birlikte, yılda bir kez modelden, her 10 yılda bir yaklaşımına geçmemiz düşünülemez ve orada olmamızın birkaç yıl içinde olabiliriz.

Konuşma

Yazar hakkında

Ian Setliff, Ph.D. Öğrenci, Kimyasal ve Fiziksel Biyoloji Programı, Vanderbilt Aşı Merkezi, Vanderbilt Üniversitesi ve Amyn Murji, Ph.D. Öğrenci, Vanderbilt Aşı Merkezi, Mikrobiyoloji ve İmmünoloji Bölümü, Vanderbilt Üniversitesi

Bu yazı orijinalinde Konuşma. Okumak Orijinal makale.

İlgili Kitaplar:

at InnerSelf Pazarı ve Amazon