Ваксини от следващо поколение: Нова граница в контрола на заболяванията

Ваксините отдавна са в основата на общественото здраве, като предпазват хората и общностите от инфекциозни заболявания. Въпреки това традиционните методи за разработване и доставка на ваксини могат да бъдат бавни, скъпи и да имат ограничения в ефикасността си срещу някои патогени. През последните години изследователите разработват иновативни технологии и подходи за повишаване на ефективността, безопасността и бързината на разработване и доставка на ваксини.

Какво е значението на разработването на нови технологии за ваксини?

Разработването на нови технологии за ваксини е от решаващо значение по няколко причини:

Справяне с нововъзникващи и отново появяващи се инфекциозни болести: Тъй като продължават да се появяват нови болести, а други се появяват отново, има нужда от нови и по-ефективни ваксини, за да се предотврати и контролира тяхното разпространение. Разработването на нови технологии за ваксини може да помогне за справяне с тези предизвикателства и да осигури по-бързи, по-безопасни и по-ефективни начини за предотвратяване и контрол на инфекциозните заболявания.

Подобряване на достъпността на ваксините: Много от традиционните ваксини изискват охлаждане, което прави разпространението и съхранението им в отдалечени райони и райони с ниски ресурси предизвикателство. Разработването на нови технологии за ваксини, които не изискват охлаждане, може да подобри достъпността и да помогне да се гарантира, че хората в отдалечени райони и райони с ниски ресурси имат достъп до животоспасяващи ваксини.

Повишаване на безопасността на ваксините: Традиционните ваксини като цяло са безопасни, но могат да възникнат редки нежелани събития. Разработването на нови технологии за ваксини, които са по-безопасни и имат по-малко странични ефекти, може да повиши доверието във ваксините и да спомогне за преодоляване на колебанията по отношение на ваксините.

Предоставяне на решения за незаразни заболявания: Ваксините от следващо поколение могат да намерят приложение при неинфекциозни заболявания като рак, алергии и автоимунни заболявания. Разработването на нови технологии за ваксини, които могат да се използват за превенция и лечение на тези заболявания, има потенциала да промени областта на медицината.

Какво представляват ваксините от ново поколение?

Ваксините от ново поколение се отнасят до ново поколение ваксини, които използват иновативни технологии и подходи за повишаване на ефикасността, безопасността и скоростта на разработване и доставка на ваксини. Тези ваксини имат за цел да преодолеят ограниченията на традиционните платформи за ваксини, чието производство може да бъде бавно и скъпо, да имат ограничена ефикасност срещу някои патогени и да изискват многократни подсилващи дози.

Някои примери за технологии за ваксини от следващо поколение включват:

РНК ваксини

РНК ваксините са вид ваксина от следващо поколение, която използва генетичен материал, наречен месинджър РНК (мРНК), за да предизвика имунен отговор срещу конкретен патоген. РНК ваксините действат чрез въвеждане на мРНК в организма, която инструктира клетките да произвеждат вирусен протеин, който предизвиква имунен отговор. Този имунен отговор помага на организма да разпознае и да се пребори с патогена в случай на бъдещо излагане.

РНК ваксините получиха значително внимание през последните години поради използването им при разработването на ваксини COVID-19. Ваксините COVID-19 на Pfizer-BioNTech и Moderna са мРНК ваксини, за които е доказано, че са много ефективни за предотвратяване на инфекция с COVID-19.

Предимствата на РНК ваксините включват:

Бързо развитие: Те могат да бъдат разработени и произведени много по-бързо от традиционните ваксини, които изискват отглеждане на патогена в големи количества и неговото инактивиране или отслабване. Това прави РНК ваксините привлекателна възможност за справяне с нововъзникващи инфекциозни заболявания.

Лесно се персонализира: РНК ваксините могат лесно да се персонализират, за да бъдат насочени към различни щамове или варианти на патогена чрез промяна на генетичната последователност на мРНК.

Безопасност: РНК ваксините не съдържат живи или инактивирани вируси, което ги прави безопасни за хора с отслабена имунна система или алергии към някои компоненти на ваксината.

Ефективност: РНК ваксините могат да предизвикат силен и специфичен имунен отговор, като потенциално осигуряват по-добра защита от традиционните ваксини.

Вирусни векторни ваксини

Вирусните векторни ваксини са вид ваксина, която използва вирус за доставяне на генетичен материал в човешки клетки. Използваният вирус обикновено е отслабена или модифицирана версия на друг вирус, който не причинява заболявания при хората, но все още може да се възпроизвежда в човешки клетки. Генетичният материал, който се доставя, обикновено кодира специфичен антиген, който е молекула, която имунната система разпознава като чужда и предизвиква имунен отговор срещу нея.

Когато се прилага вирусна векторна ваксина, вирусът навлиза в човешките клетки и освобождава генетичен материал. След това клетките използват този генетичен материал, за да произведат антиген, който се представя на тяхната повърхност. Имунната система разпознава антигена като чужд и предприема имунен отговор срещу него, като произвежда антитела и активира имунни клетки, които могат да разпознаят и унищожат заразените клетки.

Ето някои примери за вирусни векторни ваксини:

Ваксина COVID-19 на Johnson & Johnson: Използва модифициран аденовирус като вектор за доставяне на част от генетичния материал от вируса SARS-CoV-2, който причинява COVID-19, в клетките.

Ваксина COVID-19 на AstraZeneca: Използва се и модифициран аденовирус като вектор за пренасяне на генетичен материал от вируса SARS-CoV-2. Тя е подобна на ваксината на Johnson & Johnson, но използва различен аденовирусен вектор.

Ваксина срещу ебола: Използва рекомбинантен вирус на везикуларен стоматит (rVSV) като вектор за доставяне на ген за гликопротеина на вируса Ебола в клетките.

Ваксина срещу човешки папиломен вирус (HPV): Използва модифициран вирус, наречен вирусоподобна частица (VLP), като вектор за доставяне на част от генетичния материал на HPV в клетките.

ДНК ваксини

ДНК ваксините са вид ваксина, която използва малка част от ДНК, за да предизвика имунен отговор в организма. ДНК, използвана в тези ваксини, съдържа генетични инструкции за производство на специфични антигени, които са протеини, намиращи се на повърхността на патогени и предизвикващи имунен отговор. Когато ДНК ваксината се инжектира в организма, ДНК влиза в клетките и ги инструктира да произвеждат антигена. След това клетките показват антигена на повърхността си, което предизвиква имунен отговор.

ДНК ваксините имат някои предимства в сравнение с по-класическите методи, особено по отношение на скоростта на производство, по-голямата термична стабилност при стайна температура и лесното адаптиране към нови патогени.

Ето някои примери за ДНК ваксини:

Ваксина INO-4800 COVID-19: Използва се малко парче ДНК, което кодира протеина spike, открит на повърхността на вируса SARS-CoV-2, който причинява COVID-19. Ваксината се доставя в клетките с помощта на устройство, което подава електрически импулси към кожата.

VGX-3100 HPV ваксина: Използва се малка част от ДНК, която кодира антигените на човешкия папиломен вирус (HPV), за който е известно, че причинява рак на маточната шийка.

ваксина срещу грип H5N1: Използва малка част от ДНК, която кодира протеина хемаглутинин, намиращ се на повърхността на грипния вирус H5N1. Ваксината е показала, че е безопасна и имуногенна при клинични изпитвания.

Ваксини с наночастици

Ваксините с наночастици са вид ваксина, при която се използват малки частици, за да се доставят антигени на имунната система. Тези частици могат да бъдат изработени от различни материали, включително липиди, протеини и синтетични полимери, и са предназначени да имитират размера и структурата на вируси или други патогени.

Когато се прилага ваксина с наночастици, частиците се поемат от имунните клетки, които след това обработват антигените и ги представят на други имунни клетки. Това предизвиква имунен отговор, водещ до производство на антитела и активиране на Т-клетки, които могат да разпознават и унищожават клетките, заразени с вируса или бактериите, които произвеждат антигена.

Едно от предимствата им е способността да имитират размера и структурата на патогените, което може да подобри способността им да предизвикват имунен отговор. Освен това те могат да бъдат проектирани така, че да са насочени към специфични клетки или тъкани, което позволява по-целенасочени имунни реакции. Те могат също така да бъдат по-стабилни и да имат по-дълъг срок на годност от традиционните ваксини, което може да е важно за разпространението им в условия на ниски ресурси.

Ето някои примери за ваксини с наночастици:

Ваксина Moderna COVID-19: В тази ваксина се използват липидни наночастици за доставяне на мРНК, която кодира протеина spike на вируса SARS-CoV-2.

Ваксина срещу малария: Ваксината срещу малария RTS,S използва наночастици, съставени от повърхностен антиген на хепатит В и част от маларийния паразит, за да стимулира имунен отговор срещу малария.

Противогрипна ваксина: Противогрипната ваксина FluMist използва живи отслабени частици на грипния вирус като ваксина с наночастици, за да стимулира имунния отговор срещу грип.

Ваксините от следващо поколение имат потенциала да направят революция в областта на ваксинологията, като осигурят по-бързи, по-безопасни и по-ефективни начини за предотвратяване и контрол на инфекциозните заболявания. Те могат да намерят приложение и при неинфекциозни заболявания като рак, алергии и автоимунни разстройства. Въпреки това са необходими допълнителни изследвания и разработки, за да се реализира напълно потенциалът на тези нови технологии.

Добавете визуално въздействие към плакатите си с научни илюстрации

Mind the Graph е онлайн платформа, която предлага на учените и изследователите библиотека от научно точни и визуално въздействащи илюстрации за подобряване на техните постери, презентации и публикации. Платформата предоставя прост и интуитивен интерфейс, който позволява на потребителите да търсят и персонализират илюстрациите, така че да отговарят на техните специфични нужди.

Започнете да почивате с Mind the Graph