DNA vaksinləri, çox vaxt üçüncü nəsil vaksinlər adlandırılan, mühəndislik edilmiş DNA istifadə edərək, qonaq orqanizmdə bakteriyalara, parazitlərə, viruslara və potensial olaraq xərçəngə qarşı immunoloji bir reaksiya yaratmağa yönəlmişdir.
Ənənəvi vaksinlər
Mövcud qlobal əhalinin istifadəsində olan vaksinlər məxməri xəstəlik, parotid (mumps), bədbəxtlilik (rubella), mövsümi qrip virusu, tetanus, poliomielit, Hepatit B, serviks xərçəngi, difteriya, boğmaca və dünyada müəyyən bölgələrə endemic olan digər xəstəliklər üçün vaksinlərdən ibarətdir.
Bu vaksinlərin çoxu qonaq orqanizmdə antigen-spesifik adaptiv immun reaksiyalarını yaratmaqla immunitet təmin edir.
Daha spesifik desək, bu vaksinlər immun sistemini patogenin mənbəyi olan epitoplarla tanış edir ki, bu da immun sisteminə, əgər vaksin vurulan qonaq orqanizm gələcəkdə bu patogenlə qarşılaşarsa, tanıyıb hücuma keçməyə imkan verən antitellər istehsal etməyə kömək edir.
Ənənəvi vaksinlər bir çox yüksək dərəcədə yoluxucu xəstəliklərin yayılmasının qarşısını almaqda mühüm olsa da, bu vaksinlərin istehsalı tez-tez tədqiqatçıların canlı patogenlərlə işləməsini tələb edir. Həmçinin, patogenlərin işlənməsi vaksin inkişaf etdirən insanlar üçün təhlükəsizlik problemləri yarada bilər.
Ənənəvi vaksinlərin inkişafı ilə əlaqəli çətinliklər, həm yoluxucu, həm də yoluxucu olmayan xəstəliklər üçün alternativ vaksin yanaşmalarının araşdırılmasına səbəb olmuşdur.
Xüsusilə diqqət çəkən alternativ vaksinlərdən biri, DNA əsaslı vaksindir. DNA əsaslı vaksin ənənəvi vaksinlərə nisbətdə daha stabil, sərfəli və daha asan işlənilə bilən bir variant olaraq qəbul edilir.
DNA vaksinləri necə işləyir?
Digər vaksin növləri kimi, DNA vaksinləri də adaptiv immun reaksiyası yaradır. Hər bir DNA vaksininin əsas işləmə prinsipi, vaksin hədəf alacağı patogenindən yaranmış bir protein üçün kodlama edən bir DNA plazmidinin istifadəsidir.
Plazmid DNA (pDNA) ucuz, stabil və nisbətən təhlükəsizdir, bu da bu virus olmayan platformanın gen çatdırılması üçün mükəmməl bir variant kimi düşünülməsinə imkan tanıyır. pDNA əldə etmək üçün istifadə edilən müxtəlif virus vektorları arasında onko-retroviruslar, lentiviruslar, adenoviruslar, adeno-assosiyasiya virusları və Herpes simplex-1 mövcuddur.
Bir DNA vaksininin intramüsküler inyeksiyası tətbiq olunduqda, pDNA miositlərə yönəlir. DNA vaksinləri həmçinin subkutan və ya intradermal inyeksiya vasitəsilə keratinositləri hədəf alaraq tətbiq oluna bilər. İnyeksiya yerindən asılı olmayaraq, pDNA miositləri və ya keratinositləri transfect edəcəkdir. Bu hüceyrələr daha sonra apoptoz dövrünə daxil olacaqlar.
Apoptoza uğrayan bir hüceyrə, apoptotik cisimlər adlanan kiçik membranla örtülmüş parçacıq buraxır. Bu apoptotik cisimlər, qeyri-müəyyən dendrit hüceyrələr (iDC) tərəfindən hüceyrə qalıqlarının endositozunu stimullaşdırır. iDC-nin fəaliyyəti daha sonra əsas histokompatibilik sinifi II (MHCII) tərəfindən yalnız təqdim olunan xarici antigenlərin yaradılmasını başlada bilər.
MHCII-yə antigen təqdimatı köməkçi CD4+ T hüceyrələrini aktivləşdirər, bu da B hüceyrələrinin ilkin təhsilini artırır və sonunda humoral immun cavabın yaranmasına imkan tanıyır. Bu humoral immun cavab CD8+ T hüceyrələrinin istehsalını aktivləşdirmək üçün tələb olunur.
İstənilən DNA vaksininin tətbiq etmə metodu, inyeksiya yerinə yaxın olan antigen təqdim edən hüceyrələri (APC) də transfect edə bilər. Bu birbaşa transfect fəaliyyəti, həm MHCI, həm də MHCII vasitəsilə antigenin paralel təqdimatı ilə endogen transgen ifadəsi ilə nəticələnir ki, bu da həm CD8+, həm də CD4+ T hüceyrələrinin yaranmasına gətirib çıxarır.
Hansılar DNA vaksinləri hazirda inkişaf etdirilir?
Hazırda insanlarda geniş istifadə üçün təsdiq olunmuş DNA vaksinləri yoxdur. Ancaq ABŞ Qida və Dərman İdarəsi (FDA) və ABŞ Kənd Təsərrüfatı Departamenti (USDA) tərəfindən veterinariya məqsədli, atlarda Qərb Nilu virusuna qarşı vaksinin və itlər üçün melanoma vaksininin təsdiq olunduğu bir neçə DNA əsaslı vaksin mövcuddur.
DNA əsaslı vaksinlərin ictimai istifadə üçün hələ təsdiq olunmadığına baxmayaraq, DNA vaksinləri üzərində bir sıra insan klinik sınaqları aparılmışdır. ABŞ Milli Tibb Kitabxanasına görə, ABŞ-da hazırda 160-dan çox müxtəlif DNA vaksini insan klinik sınaqlarında test olunur. Bu sınaqların 62%-nin xərçəng vaksinlərinə, 33%-nin isə insan immun çatışmazlığı virusuna (HIV) qarşı vaksinlərə həsr olunduğu təxmin edilir.
Birinci DNA vaksin sınaqlarından biri HIV-ə qarşı bir DNA vaksininin potensial terapevtik və profilaktik təsirlərini araşdırmışdır. Bu sınaqda müəyyən bir səviyyədə immunogeneza aşkar edilsə də, əhəmiyyətli immun reaksiyaların ortaya çıxdığı aşkar edilməmişdir. HIV-in hipervariabilitesi, bu virusun qonaq orqanizminin immun sisteminə müxtəlif mexanizmlər vasitəsilə soxulmasına imkan verir.
Nəticədə, HIV-ə qarşı DNA əsaslı vaksin inkişaf etdirməyə çalışan alimlər, HIV-ə qarşı ən yaxşı DNA vaksinini planlamaq üçün bir neçə fərqli ilkin strategiya, tətikçi agentləri və dəyişdirilmiş inyeksiya cədvəllərinin diqqətlə qiymətləndirilməsi lazım olduğunu kəşf etmişdir.
Gələcək istiqamətlər
Həqiqətən, dünya üzrə insanlarda test olunan bir çox DNA əsaslı vaksinlər mövcud olsa da, bu vaksin yanaşmasını klinikaya çevirmək üçün bir neçə çətinliklər hələ də qalmaqdadır. DNA vaksinləri ilə əlaqəli ən böyük çətinliklərdən biri, onların daha böyük heyvanlar və insanlarda aşağı immunogeneziyadır.
Tədqiqatçılar, DNA əsaslı vaksinlərin immunogenezasını artırmaq üçün orta ölçülü insanlara 5-dən 20 mg-a qədər daha yüksək miqdarda DNA inyeksiya edilməsinin lazım olduğunu düşünürlər. DNA əsaslı vaksinlərin digər bir çətinliyi, transfeksiyanın optimallaşması ilə bağlıdır ki, bu da bir neçə parametrlərin, məsələn, hibrid virus/eukariot promotoru və antigen kodonlarının optimallaşdırılması ilə həyata keçirilə bilər.
Bir sözlə, ideal DNA vaksini, eksterasellyar parçalanmadan qaçaraq, hədəf hüceyrələrin nüvəsinə uğurla daxil olmalı və uzunmüddətli immun cavab yaratmalıdır.
