Hvad er virale vektorbaserede vacciner, og hvordan kunne de bruges mod COVID-19?
et overblik
virale vektorbaserede vacciner adskiller sig fra de fleste konventionelle vacciner, idet de faktisk ikke indeholder antigener, men snarere bruger kroppens egne celler til at producere dem. De gør dette ved at bruge en modificeret virus (vektoren) til at levere genetisk kode for antigen, i tilfælde af COVID-19 spikeproteiner, der findes på overfladen af virussen, i humane celler. Ved at inficere celler og instruere dem om at fremstille store mængder antigen, som derefter udløser et immunrespons, efterligner vaccinen, hvad der sker under naturlig infektion med visse patogener – især vira. Dette har fordelen ved at udløse et stærkt cellulært immunrespons af T-celler såvel som produktionen af antistoffer af B-celler. Et eksempel på en viral vektorvaccine er rvsv-Sebov-vaccinen mod Ebola.
Well-established technology
Strong immune response
Immune response involves B cells and T cells
Previous exposure to the vector could reduce effectiveness
Relatively complex to manufacture
How do such vaccines trigger immunity?
vira overlever og replikerer ved at invadere deres værts celler og kapre deres proteinfremstillingsmaskiner, så det læser virussens genetiske kode og skaber nye vira. Disse viruspartikler indeholder antigener, molekyler, der kan udløse et immunrespons. Et lignende princip understøtter virale vektorvacciner-kun i dette tilfælde modtager værtscellerne kun kode for at fremstille antigener. Den virale vektor fungerer som et leveringssystem, der giver et middel til at invadere cellen og indsætte koden for en anden virus’ antigener (patogenet du forsøger at vaccinere mod). Selve virussen er ufarlig, og ved kun at få cellerne til at producere antigener kan kroppen montere et immunrespons sikkert uden at udvikle sygdom.
forskellige vira er blevet udviklet som vektorer, herunder adenovirus (en årsag til forkølelse), mæslingsvirus og vaccinia-virus. Disse vektorer fjernes fra sygdomsfremkaldende gener og undertiden også gener, der kan gøre det muligt for dem at replikere, hvilket betyder, at de nu er harmløse. De genetiske instruktioner til fremstilling af antigenet fra målpatogenet sys i virusvektorens genom.
der er to hovedtyper af virale vektorbaserede vacciner. Ikke-replikerende vektorvacciner er ikke i stand til at fremstille nye virale partikler; de producerer kun vaccineantigenet. Replikerende vektorvacciner producerer også nye virale partikler i de celler, de inficerer, som derefter fortsætter med at inficere nye celler, der også vil fremstille vaccineantigenet. COVID-19 virale vektorvacciner under udvikling bruger ikke-replikerende virale vektorer.
når de først er injiceret i kroppen, begynder disse vaccinevirus at inficere vores celler og indsætte deres genetiske materiale – inklusive antigengenet – i cellernes kerner. Humane celler fremstiller antigenet som om det var et af deres egne proteiner, og dette præsenteres på deres overflade sammen med mange andre proteiner. Når immuncellerne registrerer det fremmede antigen, monterer de et immunrespons mod det.
dette svar inkluderer antistofproducerende B-celler såvel som T-celler, der søger og ødelægger inficerede celler. T-celler gør dette ved at undersøge repertoiret af proteiner udtrykt på overfladerne af celler. De er blevet trænet til at genkende kroppens egne proteiner som ‘selv’, så hvis de bemærker et fremmed protein, såsom et antigen fra patogenet, vil de montere et immunrespons mod den celle, der bærer det.
en udfordring ved denne tilgang er, at folk tidligere kan have været udsat for virusvektoren og hæve et immunrespons mod det, hvilket reducerer vaccinens effektivitet. En sådan” antivektorimmunitet ” gør det også udfordrende at levere en anden dosis af vaccinen, forudsat at dette er nødvendigt, medmindre denne anden dosis leveres ved hjælp af en anden virusvektor.
hvor let er de at fremstille?
en større flaskehals til produktion af viral vektorvaccine er skalerbarhed. Traditionelt dyrkes virale vektorer i celler, der er bundet til et substrat, snarere end i fritflydende celler-men det er svært at gøre i stor skala. Suspensionscellelinjer udvikles nu, hvilket gør det muligt at dyrke virale vektorer i store bioreaktorer. Montering af vektorvaccinen er også en kompleks proces, der involverer flere trin og komponenter, som hver især øger risikoen for forurening. Omfattende test er derfor påkrævet efter hvert trin, hvilket øger omkostningerne.