yhdellä silmäyksellä

Virusvektoriin perustuvat rokotteet eroavat useimmista tavanomaisista rokotteista siinä, että ne eivät varsinaisesti sisällä antigeenejä, vaan käyttävät niiden tuottamiseen elimistön omia soluja. He tekevät tämän käyttämällä muunneltua virusta (vektoria), joka toimittaa viruksen pinnalta löytyvien COVID-19 spike-proteiinien geneettisen koodin antigeenille ihmissoluihin. Tartuttamalla soluja ja ohjeistamalla niitä valmistamaan suuria määriä antigeenia, joka sitten laukaisee immuunivasteen, rokote jäljittelee sitä, mitä tapahtuu luonnollisen infektion aikana tiettyjen taudinaiheuttajien – erityisesti virusten-kanssa. Tämän etuna on T-solujen voimakas immuunivaste sekä B-solujen vasta-ainetuotanto. Esimerkki virusvektorirokotteesta on rVSV-ZEBOV-rokote Ebolaa vastaan.

Advantages and disadvantages of viral vector-based vaccines

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?

virukset selviävät ja monistuvat tunkeutumalla isäntänsä soluihin ja kaappaamalla proteiinintekokoneistonsa, joten se lukee viruksen geneettisen koodin ja tekee uusia viruksia. Nämä viruspartikkelit sisältävät antigeenejä, molekyylejä, jotka voivat laukaista immuunivasteen. Samanlainen periaate tukee virusvektorirokotteita-vain tässä tapauksessa isäntäsolut saavat vain koodin antigeenien valmistamiseksi. Virusvektori toimii jakelujärjestelmänä, joka tarjoaa keinon hyökätä soluun ja lisätä koodin eri viruksen antigeeneille (taudinaiheuttajalle, jota vastaan yrität rokottaa). Virus itsessään on vaaraton, ja kun solut saadaan tuottamaan vain antigeenejä, niin elimistö voi muodostaa immuunivasteen turvallisesti kehittämättä sairautta.

vektoreiksi on kehitetty erilaisia viruksia, kuten adenovirus (flunssan aiheuttaja), tuhkarokkovirus ja vaccinia-virus. Nämä vektorit on riisuttu kaikista sairauksia aiheuttavista geeneistä ja joskus myös geeneistä, jotka voivat mahdollistaa niiden monistumisen, eli ne ovat nyt vaarattomia. Kohdepatogeenin antigeenin valmistusohjeet ommellaan virusvektorin genomiin.

virusvektoripohjaisia rokotteita on kahta päätyyppiä. Vektorirokotteet, jotka eivät replikoidu, eivät kykene tuottamaan uusia viruspartikkeleita, vaan ne tuottavat vain rokote-antigeenia. Monistuvat vektorirokotteet tuottavat myös uusia virushiukkasia infektoimiinsa soluihin, jotka sitten siirtyvät infektoimaan uusia soluja, jotka tekevät myös rokotteen antigeenia. Kehitteillä olevat COVID-19-virusvektorirokotteet käyttävät ei-replikoituvia virusvektoreita.

kun nämä rokotevirukset ruiskutetaan elimistöön, ne alkavat tartuttaa solujamme ja työntää geneettistä materiaaliaan – antigeenigeeni mukaan lukien – solujen tumiin. Ihmissolut valmistavat antigeenia ikään kuin se olisi yksi niiden omista proteiineista ja tämä esiintyy niiden pinnalla monien muiden proteiinien rinnalla. Kun immuunisolut havaitsevat vieraan antigeenin, ne kehittävät immuunivasteen sitä vastaan.

tähän vasteeseen kuuluvat vasta-aineita tuottavat B-solut sekä T-solut, jotka etsivät infektoituneita soluja ja tuhoavat niitä. T-solut tekevät tämän tutkimalla solujen pinnoilla ilmaistujen proteiinien repertuaaria. Ne on koulutettu tunnistamaan elimistön omat proteiinit ”itseksi”, joten jos ne huomaavat vierasta proteiinia, kuten taudinaiheuttajan antigeenia, ne kehittävät immuunivasteen sitä kantavaa solua vastaan.

yksi tämän lähestymistavan haasteista on se, että ihmiset ovat saattaneet aiemmin altistua virusvektorille ja lisätä immuunivastetta sitä vastaan, mikä heikentää rokotteen tehoa. Tällainen ”vektorien vastainen immuniteetti” tekee myös toisen rokoteannoksen antamisen haastavaksi olettaen, että se on tarpeen, ellei tämä toinen annos anneta eri virusvektorilla.

kuinka helppoa niiden valmistus on?

virusvektorirokotteen tuotannon merkittävä pullonkaula on skaalautuvuus. Perinteisesti virusvektoreita kasvatetaan soluissa, jotka ovat kiinnittyneet substraattiin, eikä vapaasti kelluvissa soluissa-mutta tämä on suuressa mittakaavassa vaikeaa. Nyt kehitetään suspensiosolulinjoja, joiden avulla virusvektoreita voitaisiin kasvattaa suurissa bioreaktoreissa. Vektorirokotteen kokoaminen on myös monimutkainen prosessi, johon sisältyy useita vaiheita ja komponentteja, joista jokainen lisää kontaminaatioriskiä. Laaja testaus on siis tarpeen jokaisen vaiheen jälkeen, mikä lisää kustannuksia.