Genetiskt vaccin

Ett genetiskt vaccin (även genbaserat vaccin ) är ett vaccin som innehåller nukleinsyror som DNA eller RNA som leder till proteinbiosyntes av antigener i en cell. Genetiska vacciner inkluderar således DNA-vacciner , RNA-vacciner och virala vektorvacciner .

Egenskaper

De flesta andra vacciner än levande försvagade vacciner och genetiska vacciner tas inte upp av MHC-I -presenterande celler, utan verkar utanför dessa celler och producerar endast ett starkt humoralt immunsvar via antikroppar . När det gäller intracellulära patogener är ett exklusivt humoralt immunsvar ineffektivt. Genetiska vacciner bygger på principen om upptag av en nukleinsyra i celler, varpå ett protein produceras enligt nukleinsyramallen. Detta protein är vanligtvis det immundominanta antigenet hos patogenen eller ett ytprotein som möjliggör bildning av neutraliserande antikroppar som hämmar infektionen av celler. Därefter bryts proteinet ner vid proteasomen till korta fragment ( peptider ) som importeras till det endoplasmatiska retikulumet via transportören associerad med antigenbearbetning , vilket gör att de kan binda till MHCI-molekyler som sedan utsöndras till cellytan. Presentationen av peptiderna på MHC-I-komplex på cellytan är nödvändig för ett cellulärt immunsvar . Som ett resultat genererar genetiska vacciner och levande vacciner cytotoxiska T-celler förutom antikroppar i den vaccinerade individen. Till skillnad från levande vacciner används endast delar av patogenen, vilket gör att en återgång till en smittsam patogen inte kan ske som det skedde vid poliovaccinationerna med Sabin-vaccinet.

Administrering

Genetiska vacciner administreras oftast genom injektion (intramuskulärt eller subkutant) eller infusion , och mindre vanligt och för DNA, genom genpistol eller elektroporering . Medan virala vektorer har sina egna mekanismer för att tas upp i celler, måste DNA och RNA införas i cellerna via en transfektionsmetod . Hos människor används de katjoniska lipiderna SM-102 , ALC-0159 och ALC-0315 tillsammans med elektriskt neutrala hjälplipider. Detta gör att nukleinsyran kan tas upp av endocytos och sedan frisättas i cytosolen.

Ansökningar

Exempel på genetiska vacciner som är godkända för användning på människor inkluderar RNA-vaccinerna tozinameran och mRNA -1273 , DNA-vaccinet ZyCoV-D samt de virala vektorerna AZD1222 , Ad26.COV2.S , Ad5-nCoV och Sputnik V. Dessutom undersöks genetiska vacciner mot proteiner från olika smittämnen, proteinbaserade toxiner , som cancervacciner och som tolerogena vacciner för hyposensibilisering av typ I- allergier .

Historia

Den första användningen av en viral vektor för vaccination – ett Modifierat Vaccinia Ankara-virus som uttrycker HBsAg – publicerades av Bernard Moss och kollegor. DNA användes som vaccin av Jeffrey Ulmer och kollegor 1993. Den första användningen av RNA för vaccinationsändamål beskrevs 1993 av Frédéric Martinon, Pierre Meulien och kollegor och 1994 av X. Zhou, Peter Liljeström och kollegor i möss. Martinon visade att ett cellulärt immunsvar inducerades genom vaccination med ett RNA-vaccin. 1995 beskrev Robert Conry och kollegor att ett humoralt immunsvar också framkallades efter vaccination med ett RNA-vaccin. Medan DNA-vacciner undersöktes oftare under de första åren på grund av deras enkla produktion, låga kostnad och höga stabilitet mot nedbrytande enzymer, men ibland gav låga vaccinsvar trots att de innehöll immunstimulerande CpG-ställen, utfördes mer forskning senare på RNA-vacciner , vars immunogeniciteten var ofta bättre på grund av inneboende adjuvans och som till skillnad från DNA-vacciner inte kan infogas i genomet hos de vaccinerade. Följaktligen var de första RNA- och DNA-baserade vaccinerna som godkändes för människor RNA- och DNA-vacciner som användes som COVID-vacciner . Virala vektorer hade tidigare godkänts som ebolavaccin .

  1. ^ Eckhart Buddecke: Molekulare Medizin. ecomed-Storck GmbH, 2002, ISBN 3609160918. S. 162.
  2. ^ Wolfram Gerlich: Medizinische Virologie. Georg Thieme Verlag, 2010, ISBN 3131139625. S. 466.
  3. ^ RG Pergolizzi, R. Dragos, AE Ropper, A. Menez, RG Crystal: Skyddande immunitet mot alfa-kobratoxin efter en singeladministration av ett genetiskt vaccin som kodar för en icke-toxisk kobratoxinvariant. I: Human genterapi. Band 16, Nummer 3, mars 2005, S. 292–298, doi : 10.1089/hum.2005.16.292 , PMID 15812224.
  4. ^ Freda K. Stevenson, Gianfranco di Genova, Christian H. Ottensmeier, Natalia Savelyeva: Cancer Immunotherapy. Elsevier Inc., 2013, ISBN 0128059117. Kapitel IX: Kliniska prövningar av DNA-vacciner .
  5. ^   R. Weiss, S. Scheiblhofer, J. Thalhamer: Allergener är inte patogener: varför immunisering mot allergi skiljer sig från vaccination mot infektionssjukdomar. I: Humana vacciner och immunterapi. Band 10, Nummer 3, 2014, S. 703–707, doi : 10.4161/hv.27183 , PMID 24280693, PMC 4130253 .
  6. ^ R. Weiss, S. Scheiblhofer, J. Thalhamer: Framställning och utvärdering av profylaktiska mRNA-vacciner mot allergi. I: Metoder i molekylärbiologi. Band 1499, 2017, S. 123–139, doi : 10.1007/978-1-4939-6481-9_7 , PMID 27987146.
  7. ^ GL Smith, M. Mackett, B. Moss: Infektiösa vacciniavirusrekombinanter som uttrycker ytantigen för hepatit B-virus. I: Nature . Band 302, Nummer 5908, april 1983, S. 490–495, doi : 10.1038/302490a0 , PMID 6835382.
  8. ^   CY Yong, HK Ong, SK Yeap, KL Ho, WS Tan: Nya framsteg i vaccinutvecklingen mot respiratoriskt syndrom-Coronavirus i Mellanöstern. I: Frontiers in Microbiology. Band 10, 2019, S. 1781, doi : 10.3389/fmicb.2019.01781 , PMID 31428074, PMC 6688523 .
  9. ^ JB Ulmer, JJ Donnelly, SE Parker, GH Rhodes, PL Felgner, VJ Dwarki, SH Gromkowski, RR Deck, CM DeWitt, A. Friedman: Heterologt skydd mot influensa genom injektion av DNA som kodar för ett viralt protein. I: Vetenskap . Band 259, Nummer 5102, mars 1993, S. 1745–1749, doi : 10.1126/science.8456302 , PMID 8456302.
  10. ^ F. Martinon, S. Krishnan, G. Lenzen, R. Magné, E. Gomard, JG Guillet, JP Lévy, P. Meulien: Induktion av virusspecifika cytotoxiska T-lymfocyter in vivo av liposom-entrapped mRNA. I: European journal of immunology. Band 23, Nr. 7, juli 1993, S. 1719–1722, doi : 10.1002/eji.1830230749 , PMID 8325342.
  11. ^ a b c d Rein Verbeke, Ine Lentacker, Stefaan C. De Smedt, Heleen Dewitte: Tre decennier av utveckling av budbärar-RNA-vaccin. I: Nano Today. 28, 2019, S. 100766, doi : 10.1016/j.nantod.2019.100766 .
  12. ^ X. Zhou, P. Berglund, G. Rhodes, SE Parker, M. Jondal, P. Liljeström: Self-replicating Semliki Forest virus RNA as recombinant vaccine. I: Vaccin . Band 12, Nr. 16, december 1994, S. 1510–1514, doi : 10.1016/0264-410x(94)90074-4 , PMID 7879415.
  13. ^ RM Conry, AF LoBuglio, M. Wright, L. Sumerel, MJ Pike, F. Johanning, R. Benjamin, D. Lu, DT Curiel: Karakterisering av en vektor för budbärar-RNA-polynukleotidvaccin. I: Cancerforskning . Band 55, Nummer 7, april 1995, S. 1397–1400, PMID 7882341.
  14. ^ D. Eusébio, AR Neves, D. Costa, S. Biswas, G. Alves, Z. Cui,.. S: Metoder för att förbättra immunogeniciteten hos plasmid-DNA-vacciner. I: Drug discovery today. Juni 2021, doi : 10.1016/j.drudis.2021.06.008 , PMID 34214667.
  15. ^   L. Li, N. Petrovsky: Molekylära mekanismer för förbättrad DNA-vaccinimmunogenicitet. I: Expertgranskning av vacciner. Band 15, Nummer 3, 2016, S. 313–329, doi : 10.1586/14760584.2016.1124762 , PMID 26707950, PMC 4955855 .
  16. ^ Matthias Giese: Molekylära vacciner. Springer Science & Business Media, 2013, ISBN 3319009788. S. 497.
Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Genetic_vaccine&oldid=1118579108 "