ვაქცინაცია, ვაქცინები და გენური ინჟინერია
თარიღი: 29 ივლისი, 2024
რა არის ვაქცინაცია ?
ვაქცინის შეყვანა ადამიანის ან ცხოველის ორგანიზმში. ვაქცინაცია მარტივი, უსაფრთხო და ეფექტიანი გზაა სახიფათო დაავადებებისგან ადამიანის დასაცავად, იქამდე, ვიდრე მას ეს დაავადება შეხვდება. სპეციფიკური ინფექციებისადმი გამძლეობის წარმოსაქმნელად და თქვენი იმუნური სისტემის გასაძლიერებლად, ვაქცინა თქვენი სხეულის ბუნებრივი თავდაცვის სისტემას იყენებს.
ვაქცინა თქვენს იმუნურ სისტემას ანტისხეულების წარმოქმნას ასწავლის, ზუსტად ისე, როგორც ის ამას მაშინ აკეთებს, როდესაც დაავადებას ებრძვის. თუმცა, იმის გამო, რომ ვაქცინები ვირუსების ან ბაქტერიების მხოლოდ მოკლულ ან შესუსტებულ ფორმებს შეიცავდნენ, არ/ნაკლებად იწვევენ დაავადებას და არც რაიმე გართულებების რისკის წინაშე გაყენებთ.
ვაქცინაცია დაფუძნებულია ილია მეჩნიკოვის მოძღვრებაზე ფაგოციტოზის შესახებ. ვაქცინის განმეორებით შეყვანის შედეგად ქვეითდება ორგანიზმის მგრძნობელობა სპეციფიკური ანტიგენისადმი ხდება ე.წ. დესენსიბილიზაცია, იზრდება ფაგოციტოზი, აქტიურდება ნივთიერებათა ცვლის პროცესები, პირველად კერაში მატულობს ჰიპერემია და სისხლძარღვების კედლების შეღწევადობის უნარი.
ადამიანის ვაქცინაციისთვის სარგებლობდნენ დახოცილი/დასუსტებული ვირუსებით/ბაქტერიებით, რომლებიც დღესაც მოიხმარება და ისინი შეჰყავთ კანქვეშ, კანში, კუნთებში, ვენაში,პირში ჩაწვეთებით და ცხვირში სპრეის სახით შესხურების გზით.
რა ხდება დღეს ახალი ვაქცინაციის კუთხით? დღეს უკვე აქტუალურია გენური ინჟინერიით მიღებული ვაქცინები.
რა არის გენეტიკური ინჟინერიის ვაქცინები?
ეს არის ვაქცინები, რომლებიც შემუშავებულია თანამედროვე ბიოტექნოლოგიური ტექნიკის, კონკრეტულად გენეტიკური ინჟინერიის გამოყენებით. ეს პროცესი გულისხმობს ორგანიზმის გენეტიკური მასალის შეცვლას სასურველი ეფექტის მისაღებად, როგორც წესი, ორგანიზმში იმუნური პასუხის სტიმულირებისთვის, თავად დაავადების გამოწვევის გარეშე. აქ მოცემულია გენმოდიფიცირებული ვაქცინების ძირითადი ასპექტები:
1.რეკომბინაციული დნმ ვაქცინები : ეს არის პირველადი მეთოდი, რომელიც გამოიყენება გენეტიკურად ინჟინერიული ვაქცინების შესაქმნელად. ის გულისხმობს გენის ჩასმას, რომელიც აკოდირებს სპეციფიკურ ანტიგენს პათოგენიდან (როგორიცაა ვირუსი ან ბაქტერია) სხვა, არაპათოგენურ ორგანიზმში, ხშირად ვირუსში, ბაქტერიაში ან საფუარში. შემდეგ ეს ორგანიზმი აწარმოებს ანტიგენს, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ვაქცინის შესაქმნელად.
2. რეკომბინანტული პროტეინის ვაქცინები: ეს ვაქცინები იყენებენ პათოგენის ნაწილს, როგორც წესი, პროტეინს, რომელიც წარმოიქმნება გენეტიკური ინჟინერიით. ამის მაგალითია B ჰეპატიტის ვაქცინა, რომელიც იყენებს B ჰეპატიტის ვირუსის ზედაპირულ ცილას, რომელიც წარმოიქმნება გენეტიკურად ინჟინერიის საფუარის მიერ.
3.ვექტორზე დაფუძნებული ვაქცინები: ისინი იყენებენ უვნებელ ვირუსს ან ბაქტერიას ორგანიზმში ანტიგენის მაკოდირებელი გენეტიკური მასალის გადასატანად. შემდეგ მასპინძელი უჯრედები წარმოქმნიან ანტიგენს და იწვევენ იმუნურ პასუხს. ამის მაგალითია Johnson & Johnson COVID-19 ვაქცინა, რომელიც იყენებს ადენოვირუსს, როგორც ვექტორს.
4.ნუკლეინის მჟავის ვაქცინები: ეს ვაქცინები იყენებენ გენეტიკურ მასალას (დნმ ან რნმ), რომელიც ავალებს ორგანიზმის უჯრედებს ანტიგენის გამომუშავებას. Pfizer-BioNTech და Moderna COVID-19 ვაქცინები mRNA ვაქცინების მაგალითებია.
რეკომბინანტული დნმ-ის ტექნოლოგიის ვაქცინების მაგალითები:
B ჰეპატიტის ვაქცინა:
მექანიზმი: ეს ვაქცინა იყენებს რეკომბინანტულ დნმ ტექნოლოგიას საფუარის უჯრედებში B ჰეპატიტის ზედაპირული ანტიგენის (HBsAg) წარმოებისთვის. შემდეგ ანტიგენი იწმინდება და გამოიყენება ვაქცინაში იმუნური პასუხის გამოსაწვევად დაავადების გამომწვევი გარეშე. ბრენდის სახელები: Engerix-B, Recombivax HB.
ადამიანის პაპილომა ვირუსის (HPV) ვაქცინა:
მექანიზმი: HPV ვაქცინა შეიცავს ვირუსის მსგავს ნაწილაკებს (VLPs) დამზადებულს ადამიანის პაპილომავირუსის ძირითადი კაფსიდური ცილისგან (L1), რომელიც წარმოიქმნება საფუარის ან მწერების უჯრედებში რეკომბინანტული დნმ ტექნოლოგიის გამოყენებით. ბრენდის სახელები: Gardasil, Cervarix.
გრიპის ვაქცინა (რეკომბინანტული): მექანიზმი: გრიპის ტრადიციული ვაქცინებისაგან განსხვავებით, რომლებიც წარმოიქმნება კვერცხებში, რეკომბინანტული გრიპის ვაქცინები მზადდება გრიპის ჰემაგლუტინინის (HA) პროტეინის გენის ჩასმით მწერების უჯრედებში. უჯრედები აწარმოებენ HA პროტეინს, რომელიც შემდეგ იწმინდება და გამოიყენება ვაქცინაში.ბრენდის სახელი: Flublok.
რეკომბინანტული ზოსტერის ვაქცინა (ზოსტერის ვაქცინა):
მექანიზმი: ეს ვაქცინა იყენებს რეკომბინანტ გლიკოპროტეინის E (gE) ანტიგენს ვარიცელა-ზოსტერის ვირუსიდან, რომელიც წარმოიქმნება ჩინური ზაზუნის საკვერცხის (CHO) უჯრედებში, კომბინირებულ ადიუვანტთან იმუნური პასუხის გასაძლიერებლად.ბრენდის სახელი: Shingrix.
მენინგოკოკის ჯგუფის B ვაქცინა:
მექანიზმი: ეს ვაქცინა მოიცავს რეკომბინანტულ პროტეინებს Neisseria meningitidis ჯგუფის B. ეს ცილები წარმოიქმნება Escherichia coli (E. coli) ბაქტერიაში და შემდეგ იწმინდება ვაქცინაში გამოსაყენებლად. ბრენდის სახელი: Bexsero, Trumenba.
mRNA ვაქცინები მუშაობენ მესენჯერი რნმ-ის (mRNA) გამოყენებით, რათა ასწავლონ ორგანიზმის უჯრედებს აწარმოონ პროტეინი, რომელიც იწვევს იმუნურ პასუხს. ეს იმუნური პასუხი ამზადებს სხეულს რეალურ პათოგენთან საბრძოლველად, თუ ის მომავალში შეხვდება მას. აქ მოცემულია მოქმედების მექანიზმის დეტალური ახსნა:
mRNA შესავალი: ვაქცინა შეიცავს mRNA-ს, რომელიც არის გენეტიკური კოდის ნაწილი, რომელიც იძლევა ინსტრუქციებს კონკრეტული ცილის შესაქმნელად. COVID-19 ვაქცინების შემთხვევაში, ეს mRNA კოდირებს SARS-CoV-2 ვირუსის ზედაპირზე აღმოჩენილ მწვერვალს.
ლიპიდური ნანონაწილაკების მიწოდება: mRNA არის ინკაფსულირებული ლიპიდურ ნანონაწილაკებში, რათა დაიცვას იგი დეგრადაციისგან და ხელი შეუწყოს მის შეღწევას უჯრედებში. ეს ლიპიდური ნანონაწილაკები მოქმედებს როგორც მიწოდების სისტემა, რაც უზრუნველყოფს mRNA-ს ეფექტურად აღწევს უჯრედებს.
უჯრედის ათვისება: ვაქცინის შეყვანის შემდეგ, როგორც წესი, ინტრამუსკულური ინექციის გზით, ლიპიდური ნანონაწილაკები ერწყმის უჯრედების მემბრანებს ინექციის ადგილის მახლობლად, რაც საშუალებას აძლევს mRNA-ს შევიდეს უჯრედების ციტოპლაზმაში.
პროტეინის სინთეზი: ციტოპლაზმის შიგნით, უჯრედის რიბოსომები კითხულობენ mRNA-ს და იყენებენ მას, როგორც შაბლონს მწვერვალის ცილის სინთეზისთვის. ეს პროცესი ჰგავს იმას, თუ როგორ აწარმოებენ უჯრედები ჩვეულებრივ ცილებს საკუთარი mRNA-დან.
გენური ინჟინერიით მიღებული ვაქცინების უპირატესობები:
სპეციფიკა და უსაფრთხოება: გენეტიკურად შემუშავებული ვაქცინები შეიძლება შეიქმნას პათოგენის სპეციფიკურ კომპონენტებზე, რაც ამცირებს დაავადების გამოწვევის რისკს.
მასშტაბურობა და წარმოება: ამ ვაქცინების წარმოება შესაძლებელია უფრო სწრაფად და უფრო დიდი რაოდენობით, ტრადიციულ მეთოდებთან შედარებით.
მოქნილობა: გენეტიკური ინჟინერია იძლევა ვაქცინების სწრაფ მოდიფიკაციას გაჩენილი ვარიანტების ან ახალი პათოგენების საპასუხოდ.
როგორ ხდება იმუნური სისტემის გააქტიურება:
ანტიგენის პრეზენტაცია: სინთეზირებული მწვერვალის ცილა მუშავდება უჯრედის მიერ და ნაჩვენებია მის ზედაპირზე მოლეკულების გამოყენებით, რომელსაც ეწოდება I კლასის ძირითადი ჰისტოშეთავსებადობის კომპლექსი (MHC).
B უჯრედების პასუხი: როდესაც იმუნური უჯრედები, როგორიცაა B უჯრედები, ამოიცნობენ მწვერვალს, ისინი წარმოქმნიან ანტისხეულებს, რომლებიც სპეციალურად მიზნად ისახავენ მწვერვალს. ზოგიერთი B უჯრედი იქცევა მეხსიერების B უჯრედებად, რომლებიც იმახსოვრებენ მწვერვალს და სწრაფად რეაგირებენ, თუ სხეული ფაქტობრივ ვირუსს შეხვდება.
T უჯრედების პასუხი: ნაჩვენები სპაიკის ცილა ასევე ააქტიურებს T უჯრედებს. დამხმარე T უჯრედები აძლიერებენ იმუნურ პასუხს სხვა იმუნური უჯრედების გააქტიურებით, ხოლო ციტოტოქსიურ T უჯრედებს შეუძლიათ ამოიცნონ და გაანადგურონ ინფიცირებული უჯრედები.
იმუნური მეხსიერება: იმუნური სისტემა ინარჩუნებს მწვერვალების ცილის მეხსიერებას. თუ ადამიანი მოგვიანებით მოხვდება მაგალითად-SARS-CoV-2 ვირუსთან, იმუნურ სისტემას შეუძლია სწრაფად ამოიცნოს და უპასუხოს ვირუსს, ანეიტრალებს მას, სანამ ის მძიმე დაავადებას გამოიწვევს.
Შემაჯამებელი mRNA ვაქცინებზე:
mRNA ვაქცინები არ იყენებენ ცოცხალ ვირუსს, ამიტომ არ არსებობს თავად დაავადების გამოწვევის რისკი. ისინი იყენებენ სხეულის ფიჭურ მექანიზმს ცილის წარმოებისთვის, რომელიც იწვევს ძლიერ და მიზანმიმართულ იმუნურ პასუხს. ეს ინოვაციური მიდგომა დადასტურდა, რომ ეფექტური და უსაფრთხოა.
გამოწვევები - სტაბილურობა:ზოგიერთი გენეტიკურად შემუშავებული ვაქცინა, როგორიცაა mRNA ვაქცინები, საჭიროებს შენახვის სპეციფიკურ პირობებს, როგორიცაა ულტრადაბალი ტემპერატურა, რამაც შეიძლება გაართულოს განაწილება ხსვადასხვა ქვეყანაში,რეგიონში.
საზოგადოების აღქმა: შეიძლება არსებობდეს წინააღმდეგობა ან ყოყმანი გენური ინჟინერიისა და მისი უსაფრთხოების შესახებ მცდარი წარმოდგენების გამო.
აპლიკაციები: გენეტიკურად შემუშავებული ვაქცინები გამოიყენება სხვადასხვა ინფექციური დაავადებების თავიდან ასაცილებლად, როგორიცაა ჰეპატიტი B, ადამიანის პაპილომავირუსი (HPV) და COVID-19. მათ ასევე იკვლევენ სხვა დაავადებების, მათ შორის მალარიის, აივ-ის და ზოგიერთი კიბოს წინააღმდეგ გამოსაყენებლად.
ეს ვაქცინები წარმოადგენს მნიშვნელოვან წინსვლას სამედიცინო მეცნიერებაში, გვთავაზობს მძლავრ ინსტრუმენტს ინფექციურ დაავადებებთან ბრძოლაში.
ამ ტექსტის წყაროები:
1.Scientific Literature: Peer-reviewed articles and reviews in journals such as Nature, Science, The New England Journal of Medicine, and The Lancet provide extensive research and reviews on recombinant DNA technology and vaccines.
2.Textbooks: Comprehensive textbooks on molecular biology, biotechnology, and immunology such as "Molecular Biology of the Cell" by Alberts et al., "Biotechnology: Applying the Genetic Revolution" by Clark and Pazdernik, and "Janeway's Immunobiology" by Murphy and Weaver offer foundational knowledge and detailed explanations of these technologies and their applications.
3. Centers for Disease Control and Prevention (CDC): The CDC provides authoritative information on various vaccines, including their mechanisms, production methods, and usage. Websites like the CDC's vaccine information pages are valuable resources.
4.World Health Organization (WHO): The WHO offers extensive guidelines and information on vaccines, including those developed using recombinant DNA technology. Their immunization page is a key reference.
5.Food and Drug Administration (FDA): The FDA provides detailed information on the approval and use of vaccines, including recombinant vaccines. Their vaccines page is a useful resource.
6.Pharmaceutical Companies: Information from pharmaceutical companies that produce these vaccines, such as Merck (Gardasil), GlaxoSmithKline (Cervarix and Shingrix), and Sanofi Pasteur (Flublok), often includes detailed explanations of the technology and processes involved.