بشر با توجه به پیشرفت در حوزه ی تولید واکسن توانسته بسیاری از بیماری های ویروسی را تحت کنترل قرار دهد. واکسن نوعی درمان محسوب می شود که با هدف تحریک سیستم ایمنی بدن، برای مبارزه با پاتوژن های عفونی مانند باکتری ها و ویروس ها انجام می شود. واکسن ها در مبارزه با بیماری بسیار مهم هستند، این راهنما توضیح می دهد که واکسن ها چقدر مهم هستند و چرا دانشمندان از آن‌ها در مقابله با بیماری کرونا ویروس به دنبال ساخت آن هستند. در ادامه به مبحث نکاتی در مورد آشنایی با بحث تخصصی انواع واکسن میپردازیم.(واکسن‌های غیرفعال شده-واکسن‌های زنده ضعیف شده-انواع واکسن های نوترکیب-واکسن‌های کونژوگه)
انواع واکسن های تمام پاتوژن
واکسن های متداول شامل همه پاتوژن‌هایی است که کشته یا ضعیف شده‌اند به طوری‌که نمی‌توانند باعث بیماری شوند. واکسن‌های تمام پاتوژنی میتوانند پاسخ های ایمنی محافظتی قوی ایجاد کنند. بسیاری از واکسن های مورد استفاده بالینی امروزه در این دسته قرار می گیرند. با این حال، هر میکروب مولد بیماری نمی تواند به طور مؤثر با یک واکسن تمام پاتوژن مورد هدف قرار گیرد.
واکسن‌های غیرفعال شده
دانشمندان برای اولین بار در قرن 19 توانایی میکروب های غیرفعال یا کشته شده در القای ایمنی را کشف کردند. این امر منجر به ایجاد واکسن‌های غیرفعال شد که با کشته شدن عامل بیماری‌زا توسط مواد شیمیایی، گرما یا اشعه تولید می شوند. یک نمونه معاصر، Havrix است، یک واکسن غیرفعال شده علیه ویروس هپاتیت A که توسط NIAID و شرکای آن تولید و در سال 1995 در ایالات متحده مجوز گرفت.
واکسن های غیرفعال از نسخه کشته شده میکروب که عامل بیماری هستند، استفاده می کنند. این واکسن ها معمولاً به اندازه واکسن‌های زنده، ایمنی (محافظتی) ایجاد نمی کنند. بنابراین ممکن است در طول زمان به چندین دوز (تزریق‌های تقویت کننده) احتیاج داشته باشد تا مصونیت مداوم در برابر بیماری‌ها به دست آید. واکسن‌های غیرفعال برای محافظت در برابر بیماری‌های زیر استفاده می‌شوند:
- هپاتیت A
- آنفولانزا (فقط تزریقی)
- فلج اطفال یا IPV (فقط تزریقی)
- هاری
واکسن‌های زنده ضعیف شده
پس از واکسینه شدن، ویروس‌های واکسن ضعیف شده یا باکتری‌ها در فرد واکسینه شده تکثیر می‌شوند. این بدان معنی است که برای تحریک یک پاسخ ایمنی، می توان دوز نسبتاً کمی از ویروس یا باکتری ها را وارد بدن کرد. تولید واکسن‌های زنده ضعیف شده برای ویروس‌های خاص نسبتاً آسان است اما تولید آن برای پاتوژن‌های پیچیده تر مانند باکتری‌ها و انگل‌ها دشوار است.
اما واکسن‌های زنده محدودیت‌هایی هم دارند. برای مثال:
- از آنجا که حاوی مقدار کمی از ویروس زنده ضعیف‌شده هستند، وضعیت سلامتی برخی از افراد قبل از دریافت آن‌ها باید بررسی شود، مانند افرادی با سیستم ایمنی ضعیف، مشکلات سلامتی طولانی مدت یا افرادی که عضو پیوندی دارند.
- این واکسن‌ها باید خنک نگه داشته شوند. این بدان معنی است که نمی‌توانند در محل‌هایی با دسترسی محدود به یخچال یا خنک‌کننده، استفاده شوند.
واکسن‌های زنده برای محافظت در برابر بیماری‌های زیر استفاده می‌شوند:
- سرخک، اوریون، سرخچه (واکسن ترکیبی MMR)
- روتاویروس
- آبله
- آبله مرغان
- تب زرد
واکسن‌های غیرفعال شده-واکسن‌های زنده ضعیف شده-انواع واکسن های نوترکیب-واکسن‌های کونژوگه
واکسن‌های کایمریک
روش‌های نوین مهندسی ژنتیک باعث ایجاد ویروس‌های کایمریک شده است که حاوی اطلاعات ژنتیکی هستند و ویژگی‌های بیولوژیکی ویروس‌های مختلف والدی را نشان می‌دهند. واکسن کایمریک زنده ضعیف شده که توسط NIAID تهیه شده و متشکل از چارچوب ویروس دنگو و پروتئین‌های سطحی ویروس زیکا است، در حال انجام آزمایش‌های اولیه روی انسان است.
واکسن های زیرواحدی (آسلولار)
واکسن‌های زیر واحدی از بخش های خاصی از میکروب مانند پروتئین، قند یا کپسید آن (محفظه اطراف میکروب) استفاده می‌کنند. از آنجا که این واکسن ها فقط حاوی قسمت های خاصی از میکروب هستند، پاسخ ایمنی بسیار قوی ایجاد می‌کنند که بخش‌های اصلی میکروب را هدف قرار می‌دهد. آن‌ها هم چنین میتوانند تقریباً برای همه افراد، از جمله آن‌هایی که سیستم ایمنی ضعیف و یا مشکلات سلامتی طولانی مدت دارند، استفاده شود. یکی از محدودیت های این نوع از واکسن‌ها این است که برای محافظت مداوم در برابر بیماری‌ها ممکن است به تزریق‌های تقویت‌کننده احتیاج داشته باشند.
واکسن های پلی ساکاریدی
برخی از واکسن ها برای جلوگیری از عفونت های باکتریایی مبتنی بر پلی‌ساکاریدها یا قندها هستند که پوشش بیرونی بسیاری از باکتری‌ها را تشکیل می‌دهد. اولین واکسن مجاز علیه هموفیلوس آنفلوانزا نوع B (Hib)، یک واکسن پلی‌ساکاریدی بود. با این حال، فواید محدودی داشت، زیرا پاسخ‌های ایمنی شدیدی را در نوزادان ایجاد نمی‌کرد، که یک گروه سنی با بالاترین میزان بروز بیماری Hib هستند.
واکسن‌های کونژوگه
پس از آن، محققان NIH یک واکسن به اصطلاح کونژوگه تهیه کردند که در آن برای ارائه محافظت بهتر، پلی‌ساکارید Hib به آنتی‌ژن پروتئین متصل یا “کونژوگه” می شد. این فرمولاسیون به میزان قابل توجهی توانایی سیستم ایمنی کودکان خردسال را در شناسایی پلی‌ساکارید و ایجاد ایمنی افزایش داد. امروزه، واکسن های کونژوگه برای محافظت در برابر عفونت‌های Hib، پنوموکوکی و مننژوکوکی در دسترس هستند.
واکسن‌های کونژوگه از مولکول‌های پلی‌ساکارید (قند) استفاده می‌کنند و از لایه خارجی باکتری‌های محصور شده گرفته شده و به مولکول‌ها می‌پیوندند تا پروتئین‌های حامل را در خود جای دهند. در روزهای اولیه استفاده از واکسن‌های پلی‌ساکاریدی مشخص شد که در نوزادان و کودکان خردسال عملکرد خوبی ندارند.
انواع واکسن های زیر نمونه‌هایی از واکسن‌های کونژوگه هستند:
- واکسن Hib که شامل یک پلی‌ساکارید است که به توکسوئید کزاز متصل است.
- واکسن MenC که شامل یک پلی‌ساکارید است که به توکسوئید کزاز متصل است.
- PCV (واکسن پنوموکوکی کودکان) که شامل پلی‌ساکاریدهای سطح 13 نوع باکتری است که باعث بیماری پنوموکوکی می‌شوند و به توکسوئید دیفتری متصل است.
- MenACWY، شامل پلی‌ساکارید سطحی چهار نوع باکتری است که باعث بیماری مننژوکوکی می‌شوند و به توکسوئید دیفتری یا کزاز وصل می‌شود.
انواع واکسن های توکسوئیدی
واکسن‌های توکسوئیدی از یک سم (محصول مضر) ساخته شده توسط میکروب که ایجاد بیماری می‌کند، استفاده می‌کنند. آن‌ها در برابر قسمت‌هایی از میکروب که به جای خود میکروب، بیماری‌زا هستند، ایمنی ایجاد می‌کنند. این بدان معناست که پاسخ ایمنی به جای کل میکروب، سم حاصل از آن را هدف قرار می‌دهد. سیستم ایمنی بدن این سموم را به همان روشی که پلی‌ساکاریدها یا پروتئین‌های موجود در سطح باکتری‌ها را شناسایی می‌کند، تشخیص می‌دهد. مانند سایر انواع واکسن‌ها، برای محافظت مستمر در برابر این بیماری‌ها، ممکن است نیاز به تزریق‌های تقویت کننده احساس شود.
انواع واکسن های نوترکیب
واکسن‌های نوترکیب با استفاده از سلول‌های باکتریایی یا مخمر برای تولید واکسن ساخته می‌شوند. یک قطعه کوچک از DNA از ویروس یا باکتری گرفته می‌شود که می‌خواهیم در برابر آن محافظت ایجاد کنیم. این ماده وارد سلول‌های دیگر می‌شود تا باعث تولید مقادیر زیادی ماده مؤثر برای واکسن شود. (معمولاً فقط یک پروتئین یا یک قند)
واکسن‌های VLP
در اوایل دهه 1990، دانشمندان مؤسسه ملی سرطان NIH دریافتند که پروتئین‌های موجود در پوسته بیرونی HPV میتوانند ذراتی شبیه ویروس تشکیل دهند. این ذرات شبه ویروس (VLPs) پاسخ ایمنی شبیه به پاسخی که یک ویروس طبیعی ایجاد می‌کند را تسریع می‌کنند، اما VLPها غیر عفونی هستند زیرا حاوی ماده ژنتیکی مورد نیاز ویروس برای تکثیر درون سلول‌ها، نیستند. دانشمندان NIAID یک واکسن آزمایشی VLP را برای جلوگیری از بیماری شیکونگونی طراحی کردند که پاسخ‌های ایمنی قوی را در یک کارآزمایی بالینی در مراحل اولیه ایجاد می‌کند.
انواع واکسن های نانوذره
دانشمندان NIAID و مؤسسات دیگر نیز در حال توسعه استراتژی های جدید برای ارائه آنتی‌ژن‌های زیر واحد پروتئین به سیستم ایمنی هستند. این دانشمندان به عنوان بخشی از تلاش خود برای ایجاد واکسن جهانی آنفولانزا، یک واکسن آزمایشی طراحی کردند که شامل پروتئین فریتین است و می‌تواند خود را درون قطعات میکروسکوپی به نام نانوذرات که نماد یک آنتی‌ژن پروتئینی هستند، محصور کند.
یک واکسن آنفلوانزای مبتنی بر نانوذره‌ی آزمایشی در یک کارآزمایی بالینی در مراحل اولیه روی انسان در حال ارزیابی است. این فناوری مبتنی بر نانوذرات هم‌چنین به عنوان بستری برای تولید واکسن‌هایی علیه کروناویروس مرس، ویروس سینسیشیال تنفسی (RSV) و ویروس Epstein Barr مورد ارزیابی قرار گرفته است.
واکسن‌های غیرفعال شده-واکسن‌های زنده ضعیف شده-انواع واکسن های نوترکیب-واکسن‌های کونژوگه.
