Вакцини вже давно є основою громадського здоров'я, захищаючи людей та громади від інфекційних захворювань. Однак традиційні методи розробки та доставки вакцин можуть бути повільними, дорогими та мати обмежену ефективність проти певних патогенів. В останні роки дослідники розробляють інноваційні технології та підходи для підвищення ефективності, безпеки та швидкості розробки і доставки вакцин.
У чому полягає важливість розробки нових вакцинних технологій?
Розробка нових технологій вакцин має вирішальне значення з кількох причин:
Боротьба з новими та повторними інфекційними захворюваннями: Оскільки нові хвороби продовжують з'являтися, а старі повертаються, виникає потреба в нових і більш ефективних вакцинах для запобігання та контролю їхнього поширення. Розробка нових вакцинних технологій може допомогти вирішити ці проблеми і забезпечити швидші, безпечніші та ефективніші способи профілактики та контролю інфекційних захворювань.
Підвищення доступності вакцин: Багато традиційних вакцин потребують охолодження, що ускладнює їхнє розповсюдження та зберігання у віддалених і бідних на ресурси регіонах. Розробка нових технологій вакцин, які не потребують охолодження, може покращити доступність і допомогти забезпечити доступ до життєво необхідних вакцин для людей у віддалених та бідних на ресурси регіонах.
Підвищення безпеки вакцин: Традиційні вакцини загалом безпечні, але рідко трапляються побічні реакції. Розробка нових технологій виробництва вакцин, які є безпечнішими і мають менше побічних ефектів, може підвищити довіру до вакцин і допомогти подолати вагання щодо їхнього застосування.
Надання рішень для неінфекційних захворювань: Вакцини нового покоління можуть застосовуватися для лікування неінфекційних захворювань, таких як рак, алергія та аутоімунні розлади. Розробка нових технологій вакцин, які можуть бути використані для профілактики та лікування цих захворювань, має потенціал для трансформації галузі медицини.
Що таке вакцини нового покоління?
Вакцини нового покоління - це нове покоління вакцин, які використовують інноваційні технології та підходи для підвищення ефективності, безпеки та швидкості розробки і доставки вакцин. Ці вакцини спрямовані на усунення недоліків традиційних вакцинних платформ, які можуть бути повільними і дорогими у виробництві, мають обмежену ефективність проти певних патогенів і можуть потребувати повторних бустерних доз.
Деякі приклади технологій вакцин наступного покоління включають
РНК-вакцини
РНК-вакцини - це тип вакцин нового покоління, які використовують генетичний матеріал, що називається месенджерною РНК (мРНК), для вироблення імунної відповіді проти певного патогену. РНК-вакцини працюють шляхом введення в організм мРНК, яка дає вказівку клітинам виробляти вірусний білок, що викликає імунну відповідь. Ця імунна відповідь допомагає організму розпізнати збудника і боротися з ним у разі майбутнього контакту.
РНК-вакцини привернули значну увагу в останні роки завдяки їх використанню у розробці вакцин проти COVID-19. Вакцини Pfizer-BioNTech та Moderna COVID-19 - це мРНК-вакцини, які довели свою високу ефективність у запобіганні інфікуванню COVID-19.
До переваг РНК-вакцин відносяться:
Швидкий розвиток: Їх можна розробляти і виробляти набагато швидше, ніж традиційні вакцини, які вимагають вирощування збудника у великих кількостях та його інактивації або ослаблення. Це робить РНК-вакцини привабливим варіантом для боротьби з новими інфекційними захворюваннями.
Легко налаштовується: РНК-вакцини можна легко налаштувати на різні штами або варіанти збудника, змінивши генетичну послідовність мРНК.
Безпека: РНК-вакцини не містять живих або інактивованих вірусів, що робить їх безпечними для людей з ослабленим імунітетом або алергією на певні компоненти вакцини.
Ефективність: РНК-вакцини можуть викликати сильну і специфічну імунну відповідь, потенційно забезпечуючи кращий захист, ніж традиційні вакцини.
Вакцини проти вірусних векторів
Вірусні векторні вакцини - це тип вакцин, які використовують вірус для доставки генетичного матеріалу в клітини людини. Вірус, що використовується, як правило, є ослабленою або модифікованою версією іншого вірусу, який не викликає захворювання у людей, але все ще може реплікуватися в клітинах людини. Генетичний матеріал, який доставляється, зазвичай кодує специфічний антиген - молекулу, яку імунна система розпізнає як чужорідну і виробляє проти неї імунну відповідь.
Коли вводять вірусну векторну вакцину, вірус проникає в клітини людини і вивільняє генетичний матеріал. Потім клітини використовують цей генетичний матеріал для виробництва антигену, який представлений на їхній поверхні. Імунна система розпізнає антиген як чужорідний і формує проти нього імунну відповідь, виробляючи антитіла та активуючи імунні клітини, які можуть розпізнати і знищити інфіковані клітини.
Ось кілька прикладів вакцин проти вірусних переносників:
Вакцина проти COVID-19 від Johnson & Johnson: Використовує модифікований аденовірус як вектор для доставки в клітини фрагмента генетичного матеріалу вірусу SARS-CoV-2, що викликає COVID-19.
Вакцина проти COVID-19 від AstraZeneca: Також використовує модифікований аденовірус як вектор для доставки генетичного матеріалу вірусу SARS-CoV-2. Вона схожа на вакцину Johnson & Johnson, але використовує інший аденовірусний вектор.
Вакцина проти лихоманки Ебола: Використовує рекомбінантний вірус везикулярного стоматиту (rVSV) як вектор для доставки гена глікопротеїну вірусу Ебола в клітини.
Вакцина проти вірусу папіломи людини (ВПЛ): Використовує модифікований вірус, який називається вірусоподібною часткою (VLP), як вектор для доставки частини генетичного матеріалу ВПЛ у клітини.
ДНК-вакцини
ДНК-вакцини - це тип вакцин, які використовують невеликий фрагмент ДНК для запуску імунної відповіді в організмі. ДНК, що використовується в цих вакцинах, містить генетичні інструкції для вироблення специфічних антигенів - білків, які знаходяться на поверхні патогенів і викликають імунну відповідь. Коли ДНК-вакцина вводиться в організм, ДНК потрапляє в клітини і дає їм інструкції виробляти антиген. Потім клітини відображають антиген на своїй поверхні, що викликає імунну відповідь.
ДНК-вакцини мають певні переваги порівняно з більш класичними методами, особливо з точки зору швидкості виробництва, більшої термостабільності при кімнатній температурі та легкої адаптації до нових патогенів.
Ось кілька прикладів ДНК-вакцин:
Вакцина проти COVID-19 INO-4800: Використовує невеликий фрагмент ДНК, який кодує білок спайк, що міститься на поверхні вірусу SARS-CoV-2, який викликає COVID-19. Вакцина доставляється в клітини за допомогою пристрою, який доставляє електричні імпульси під шкіру.
Вакцина проти ВПЛ VGX-3100: Для цього використовується невеликий фрагмент ДНК, який кодує антигени вірусу папіломи людини (ВПЛ), який, як відомо, викликає рак шийки матки.
Вакцина проти грипу H5N1: Використовує невеликий фрагмент ДНК, який кодує білок гемаглютинін, що міститься на поверхні вірусу грипу H5N1. У клінічних випробуваннях було доведено, що вакцина є безпечною та імуногенною.
Вакцини на основі наночастинок
Вакцини на основі наночастинок - це тип вакцин, які використовують крихітні частинки для доставки антигенів до імунної системи. Ці частинки можуть бути виготовлені з різних матеріалів, включаючи ліпіди, білки та синтетичні полімери, і призначені для імітації розміру та структури вірусів або інших патогенів.
Коли вводять вакцину з наночастинок, ці частинки поглинаються імунними клітинами, які потім обробляють антигени і представляють їх іншим імунним клітинам. Це запускає імунну відповідь, що призводить до вироблення антитіл і активації Т-клітин, які можуть розпізнавати і знищувати клітини, інфіковані вірусом або бактеріями, що виробляють антиген.
Однією з переваг є їхня здатність імітувати розмір і структуру патогенів, що може посилити їхню здатність викликати імунну відповідь. Крім того, вони можуть бути спрямовані на певні клітини або тканини, що дозволяє забезпечити більш цілеспрямовану імунну відповідь. Вони також можуть бути стабільнішими і мати довший термін зберігання, ніж традиційні вакцини, що може бути важливим для розповсюдження в умовах обмежених ресурсів.
Ось кілька прикладів вакцин на основі наночастинок:
Вакцина проти COVID-19 Moderna: Ця вакцина використовує ліпідні наночастинки для доставки мРНК, яка кодує шиповий білок вірусу SARS-CoV-2.
Вакцина від малярії: Вакцина проти малярії RTS,S використовує наночастинки, виготовлені з поверхневого антигену гепатиту В і частини малярійного паразита, щоб стимулювати імунну відповідь проти малярії.
Вакцина проти грипу: Вакцина проти грипу FluMist використовує живі ослаблені частинки вірусу грипу в якості наночастинок для стимуляції імунної відповіді проти грипу.
Вакцини нового покоління мають потенціал для революції в галузі вакцинології, забезпечуючи швидші, безпечніші та ефективніші способи профілактики та контролю інфекційних захворювань. Вони також можуть застосовуватися для лікування неінфекційних захворювань, таких як рак, алергія та аутоімунні розлади. Однак для повної реалізації потенціалу цих нових технологій необхідні подальші дослідження і розробки.
Додайте візуального ефекту вашим плакатам за допомогою наукових ілюстрацій
Mind the Graph це онлайн-платформа, яка пропонує науковцям та дослідникам бібліотеку науково точних та візуально ефектних ілюстрацій для покращення їхніх плакатів, презентацій та публікацій. Платформа має простий та інтуїтивно зрозумілий інтерфейс, що дозволяє користувачам шукати та налаштовувати ілюстрації відповідно до їхніх конкретних потреб.
Підпишіться на нашу розсилку
Ексклюзивний високоякісний контент про ефективну візуальну
комунікація в науці.
