Vakcíny novej generácie: Nová hranica v kontrole chorôb

Vakcíny sú už dlho základom verejného zdravia, ktoré chráni jednotlivcov a komunity pred infekčnými chorobami. Tradičné metódy vývoja a podávania vakcín však môžu byť pomalé, nákladné a ich účinnosť proti niektorým patogénom je obmedzená. V posledných rokoch výskumníci vyvíjajú inovatívne technológie a prístupy na zvýšenie účinnosti, bezpečnosti a rýchlosti vývoja a dodávania vakcín.

Aký význam má vývoj nových technológií v oblasti vakcín?

Vývoj nových technológií v oblasti vakcín je kľúčový z viacerých dôvodov:

Riešenie nových a znovu sa objavujúcich infekčných chorôb: Keďže sa stále objavujú nové choroby a iné sa znovu objavujú, sú potrebné nové a účinnejšie vakcíny na prevenciu a kontrolu ich šírenia. Vývoj nových technológií očkovacích látok môže pomôcť riešiť tieto výzvy a poskytnúť rýchlejšie, bezpečnejšie a účinnejšie spôsoby prevencie a kontroly infekčných chorôb.

Zlepšenie dostupnosti vakcín: Mnohé tradičné vakcíny si vyžadujú chladenie, čo sťažuje ich distribúciu a skladovanie v odľahlých oblastiach s nízkymi zdrojmi. Vývoj nových technológií očkovacích látok, ktoré nevyžadujú chladenie, môže zlepšiť dostupnosť a pomôcť zabezpečiť, aby osoby v odľahlých oblastiach a oblastiach s nízkymi zdrojmi mali prístup k život zachraňujúcim vakcínam.

Zvýšenie bezpečnosti vakcín: Tradičné vakcíny sú vo všeobecnosti bezpečné, ale môžu sa vyskytnúť zriedkavé nežiaduce účinky. Vývoj nových technológií očkovania, ktoré sú bezpečnejšie a majú menej vedľajších účinkov, môže zvýšiť dôveru v očkovacie látky a pomôcť riešiť váhavosť v súvislosti s očkovaním.

Poskytovanie riešení pre neinfekčné ochorenia: Vakcíny novej generácie sa môžu uplatniť pri neinfekčných ochoreniach, ako sú rakovina, alergie a autoimunitné poruchy. Vývoj nových technológií vakcín, ktoré sa dajú použiť na prevenciu a liečbu týchto ochorení, má potenciál zmeniť oblasť medicíny.

Čo sú vakcíny novej generácie?

Vakcíny novej generácie označujú novú generáciu vakcín, ktoré využívajú inovatívne technológie a prístupy na zvýšenie účinnosti, bezpečnosti a rýchlosti vývoja a podávania vakcín. Cieľom týchto vakcín je odstrániť obmedzenia tradičných vakcín, ktorých výroba môže byť pomalá a nákladná, majú obmedzenú účinnosť proti určitým patogénom a môžu vyžadovať opakované posilňovacie dávky.

Medzi príklady vakcínových technológií novej generácie patria:

RNA vakcíny

RNA vakcíny sú typom vakcíny novej generácie, ktorá využíva genetický materiál nazývaný messengerová RNA (mRNA) na vyvolanie imunitnej odpovede proti špecifickému patogénu. RNA vakcíny fungujú tak, že sa do tela zavedie mRNA, ktorá dá bunkám pokyn na produkciu vírusového proteínu, ktorý spustí imunitnú odpoveď. Táto imunitná odpoveď pomáha telu rozpoznať patogén a bojovať proti nemu v prípade budúceho vystavenia.

RNA vakcíny si v posledných rokoch získali značnú pozornosť vďaka ich použitiu pri vývoji vakcín COVID-19. Vakcíny Pfizer-BioNTech a Moderna COVID-19 sú mRNA vakcíny, ktoré sa ukázali ako vysoko účinné pri prevencii infekcie COVID-19.

Medzi výhody RNA vakcín patria:

Rýchly vývoj: Dajú sa navrhnúť a vyrobiť oveľa rýchlejšie ako tradičné vakcíny, ktoré si vyžadujú pestovanie patogénu vo veľkých množstvách a jeho inaktiváciu alebo oslabenie. To robí z RNA vakcín atraktívnu možnosť riešenia nových infekčných ochorení.

Jednoduché prispôsobenie: RNA vakcíny sa dajú ľahko prispôsobiť tak, aby boli zamerané na rôzne kmene alebo varianty patogénu zmenou genetickej sekvencie mRNA.

Bezpečnosť: RNA vakcíny neobsahujú živé alebo inaktivované vírusy, takže sú bezpečné pre ľudí s oslabeným imunitným systémom alebo alergiami na niektoré zložky vakcíny.

Účinnosť: RNA vakcíny môžu vyvolať silnú a špecifickú imunitnú odpoveď, ktorá môže poskytnúť lepšiu ochranu ako tradičné vakcíny.

Vírusové vektorové vakcíny

Vírusové vektorové vakcíny sú typom vakcíny, ktorá využíva vírus na prenos genetického materiálu do ľudských buniek. Použitý vírus je zvyčajne oslabená alebo modifikovaná verzia iného vírusu, ktorý u ľudí nespôsobuje ochorenia, ale stále sa môže replikovať v ľudských bunkách. Dodaný genetický materiál zvyčajne kóduje špecifický antigén, čo je molekula, ktorú imunitný systém rozpozná ako cudziu a vyvolá proti nej imunitnú reakciu.

Pri podaní vakcíny s vírusovým vektorom sa vírus dostane do ľudských buniek a uvoľní genetický materiál. Bunky potom tento genetický materiál použijú na výrobu antigénu, ktorý sa prezentuje na ich povrchu. Imunitný systém rozpozná antigén ako cudzí a vyvolá proti nemu imunitnú odpoveď, pričom produkuje protilátky a aktivuje imunitné bunky, ktoré dokážu rozpoznať a zničiť infikované bunky.

Tu je niekoľko príkladov vakcín na báze vírusových vektorov:

Vakcína COVID-19 spoločnosti Johnson & Johnson: Využíva modifikovaný adenovírus ako vektor na prenos časti genetického materiálu z vírusu SARS-CoV-2, ktorý spôsobuje COVID-19, do buniek.

Vakcína AstraZeneca COVID-19: Ako vektor na prenos genetického materiálu z vírusu SARS-CoV-2 sa používa aj modifikovaný adenovírus. Je podobná vakcíne Johnson & Johnson, ale používa iný adenovírusový vektor.

Vakcína proti ebole: Používa rekombinantný vírus vezikulárnej stomatitídy (rVSV) ako vektor na prenos génu pre glykoproteín vírusu ebola do buniek.

Vakcína proti ľudskému papilomavírusu (HPV): Používa modifikovaný vírus nazývaný vírusu podobná častica (VLP) ako vektor na doručenie časti genetického materiálu HPV do buniek.

DNA vakcíny

DNA vakcíny sú typom vakcíny, ktorá využíva malý kúsok DNA na vyvolanie imunitnej reakcie v tele. DNA použitá v týchto vakcínach obsahuje genetické inštrukcie na výrobu špecifických antigénov, čo sú proteíny, ktoré sa nachádzajú na povrchu patogénov a spúšťajú imunitnú odpoveď. Keď sa DNA vakcína vstrekne do tela, DNA sa dostane do buniek a dá im pokyn na produkciu antigénu. Bunky potom zobrazia antigén na svojom povrchu, čo vyvolá imunitnú odpoveď.

DNA vakcíny majú v porovnaní s klasickými metódami určité výhody, najmä pokiaľ ide o rýchlosť výroby, vyššiu tepelnú stabilitu pri izbovej teplote a jednoduchú adaptáciu na nové patogény.

Tu je niekoľko príkladov DNA vakcín:

INO-4800 COVID-19 vakcína: Používa malý kúsok DNA, ktorý kóduje proteín hrotu nachádzajúci sa na povrchu vírusu SARS-CoV-2, ktorý spôsobuje COVID-19. Vakcína sa do buniek dostáva pomocou zariadenia, ktoré dodáva elektrické impulzy do kože.

Vakcína VGX-3100 proti HPV: Využíva sa pri tom malý kúsok DNA, ktorý kóduje antigény ľudského papilomavírusu (HPV), o ktorom je známe, že spôsobuje rakovinu krčka maternice.

Vakcína proti chrípke H5N1: Používa malý kúsok DNA, ktorý kóduje proteín hemaglutinín nachádzajúci sa na povrchu vírusu chrípky H5N1. V klinických skúškach sa preukázalo, že vakcína je bezpečná a imunogénna.

Nanočasticové vakcíny

Nanočasticové vakcíny sú typom vakcín, ktoré používajú malé častice na doručenie antigénov do imunitného systému. Tieto častice môžu byť vyrobené z rôznych materiálov vrátane lipidov, proteínov a syntetických polymérov a sú navrhnuté tak, aby imitovali veľkosť a štruktúru vírusov alebo iných patogénov.

Keď sa podá vakcína s nanočasticami, častice sú prijaté imunitnými bunkami, ktoré potom spracujú antigény a predložia ich ďalším imunitným bunkám. Tým sa spustí imunitná odpoveď, ktorá vedie k tvorbe protilátok a aktivácii T-buniek, ktoré dokážu rozpoznať a zničiť bunky infikované vírusom alebo baktériou, ktoré produkujú antigén.

Jednou z ich výhod je schopnosť napodobňovať veľkosť a štruktúru patogénov, čo môže zvýšiť ich schopnosť vyvolať imunitnú odpoveď. Okrem toho môžu byť navrhnuté tak, aby sa zameriavali na špecifické bunky alebo tkanivá, čo umožňuje cielenejšiu imunitnú odpoveď. Môžu byť tiež stabilnejšie a mať dlhšiu trvanlivosť ako tradičné vakcíny, čo môže byť dôležité pre distribúciu v podmienkach s nízkymi zdrojmi.

Tu je niekoľko príkladov vakcín s nanočasticami:

Vakcína Moderna COVID-19: Táto vakcína využíva lipidové nanočastice na doručenie mRNA, ktorá kóduje proteín hrotu vírusu SARS-CoV-2.

Vakcína proti malárii: Vakcína proti malárii RTS,S využíva nanočastice vyrobené z povrchového antigénu hepatitídy B a časti parazita malárie na stimuláciu imunitnej odpovede proti malárii.

Vakcína proti chrípke: Vakcína proti chrípke FluMist využíva živé oslabené častice chrípkového vírusu ako nanočastice na stimuláciu imunitnej odpovede proti chrípke.

Vakcíny novej generácie majú potenciál spôsobiť revolúciu v oblasti vakcinológie a poskytnúť rýchlejšie, bezpečnejšie a účinnejšie spôsoby prevencie a kontroly infekčných chorôb. Môžu sa uplatniť aj pri neinfekčných ochoreniach, ako sú rakovina, alergie a autoimunitné poruchy. Na plné využitie potenciálu týchto nových technológií je však potrebný ďalší výskum a vývoj.

Dodajte svojim plagátom vizuálnu pôsobivosť pomocou vedeckých ilustrácií

Mind the Graph je online platforma, ktorá ponúka vedcom a výskumníkom knižnicu vedecky presných a vizuálne pôsobivých ilustrácií na vylepšenie ich plagátov, prezentácií a publikácií. Platforma poskytuje jednoduché a intuitívne rozhranie, ktoré používateľom umožňuje vyhľadávať a prispôsobovať ilustrácie ich špecifickým potrebám.

Začnite odpočívať s Mind the Graph