in

ÇalışkanÇalışkan EntellektüelEntellektüel ŞaşkınŞaşkın HavalıHavalı AğlamaklıAğlamaklı Sevgi DoluSevgi Dolu ÇılgıncaÇılgınca

Aşı Çeşitleri

Aşı Nasıl Üretilir, Hangi Tip Aşılar Vardır Aşılar Nasıl Çalışır?

İçindekiler

Giriş

Birkaç farklı aşı türü vardır. Her tür, bağışıklık sisteminize belirli tür mikroplarla ve neden oldukları ciddi hastalıklarla nasıl savaşılacağını öğretmek için tasarlanmıştır.

Bilim adamları bir aşıyı oluştururken;

  • Bağışıklık sisteminiz mikroplara nasıl tepki verir?
  • Mikroplara karşı kimlerin aşılanması gerekiyor?
  • Aşıyı oluşturmak için en iyi teknoloji veya yaklaşım nedir ?

gibi soruları göz önünde bulundurarak hangi tür aşı yapılacağına karar vermektedirler.

Aşı doğasına göre belirli tiplere ayrılmaktadır:

  • Inaktif Aşılar
  • Canlı Zayıflatılmış Aşılar
  • Toksoid Aşılar
  • Alt Ünite Aşıları
  • Konjuge Aşılar
  • Nükleik Asit Aşıları
  • Rekombinant Vektör Aşıları

İnaktif Aşılar

Tüm organizmanın inaktivasyonu, hastalığa neden olan mikro organizmanın ısı, kimyasal veya radyasyon kullanılarak öldürülmesi ile üretilen en temel aşı şeklidir. Bu aşı türü inaktive organizmadaki tüm antijenleri alıcıda bağışıklığı indüklemek için kullanılır. İnaktive edilmiş bir aşı üretmenin diğer yöntemleri, organizmanın aselüler bileşenlerinin filtrasyon yoluyla çıkarılmasıdır.

İnaktif aşılar aşağıdakilere karşı koruma sağlamak için kullanılır:

  • Hepatit A
  • Grip
  • Çocuk felci
  • Kuduz

Canlı Zayıflatılmış Aşılar

Canlı zayıflatılmış aşılar, hastalığa neden olan mikropların zayıflatılmış  bir formunu kullanır. Canlı aşılar, güçlü ve kalıcı bir bağışıklık tepkisi oluşturma eğilimindedir ve en iyi aşılarımızdan bazılarıdır. Çoğu canlı zayıflatılmış aşılardan sadece 1 veya 2 doz uygulama, mikrop ve neden olduğunu hastalığa karşı bir ömür boyu koruma sağlayabilir. Fakat canlı aşılarında bazı sınırlamaları vardır:

  • Küçük miktarda zayıflatılmış canlı virüs içerdiklerinden ötürü bağışıklık sistemi zayıf kişiler, uzun süreli sağlık sorunları olan veya bir organ transplantasyonu geçirmiş olanlar, bunları almadan önce sağlık uzmanlarıyla konuşmalıdır.
  • Bu aşıların soğuk alanda tutulmaları gerektiğinden dolayı taşınabilirlik açısından pek uygun değillerdir. Bu da soğutuculara sınırlı erişimi olan ülkelerde kullanılamayacakları anlamına geliyor.

Canlı zayıflatılmış aşılar:

  • Kızamık-kızamıkçık-kabakulak aşısı (MMR karma aşı)
  • Çiçek Hastalığı
  • Suçiçeği Hastalığı
  • Sarıhumma

gibi hastalıklara karşı koruma sağlamaktadır.

Alt Ünite Aşılar

Alt ünite aşılar, tüm patojen yerine, yalnızca hastalığa neden olan bakteri, parazit veya virüslerden kaynaklanan belirli bileşenleri içerir. Antijen olarakta bilinen bu bileşenler tam patojen aşı yaklaşımlarına göre çok daha güvenli gözüyle bakılan yüksek oranda saflaştırılmış proteinler ve sentetik peptidlerdir. Bu avantajlara rağmen, antijenler çok küçüktür ve konak immün sistemi tarafından antijen tanınması için gerekli olan patojen ilişkili moleküler modellerden (PAMPs) yoksundur, dolayısıyla bu, aşı yaklaşımının bağışıklık sağlama potansiyelini azaltır. Alt ünite aşıda tek başına antijenler, yüksek bağışıklık sağlama potansiyeli üretmek için yeterli olmadığından, adjuvanlar olarak bilinen immünojenik olmayan materyaller, genellikle immün yanıtı geliştirmek ve aşının etkinliğini artırmak için aşı formülasyonuna dahil edilir. 1930’lardan beri, namı diğer alum olarak anılan eser miktarda alüminyum içeren adjuvanlar, alt ünite aşılarına dahil edilmeleri için onaylanmıştır. Doğada, gıdada ve su kaynaklarında bulunan en yaygın metallerden biri olan alüminyum adjuvanlar vücut tarafından kolayca emilmez ve bu nedenle aşılarda kullanıldıklarında güvenli kabul edilirler.

Gelişen teknolojiyle birlikte, araştırmacılar yeni, gelecek vaat eden adjuvan adayları belirlemişlerdir. Örneğin, 2009 yılında Amerika Birleşik Devletleri Gıda ve İlaç Kurumu (FDA) ,TLR4 agonisti 2-O-desasilin-4′-monofosforil lipid A (MPL) ve alüminyum tuzu kombinasyonu olan AS04 olarak bilinen yeni bir adjuvant içeren ilk aşıyı  insan papilloma virüsüne (HPV) karşı onayladı.

O zamandan beri, aşıların immünojenikliğini toksisiteye veya reaktojeniteye neden olmadan artırma nedeniyle birkaç doğal adjuvan da araştırılmıştır. Son yıllarda, alt ünite aşılarda adjuvan madde olarak kitosan, aljinat, hyaluronik asit (HA) ve Poli(laktik asit-ko-glikolik asit) (PLGA) gibi doğal ve sentetik polimerlerin kullanımının ilerletilmesine fazlaca ilgi gösterilmektedir.

Onaylanmış alt ünite aşılar:

  • Hepatit B Aşısı
  • HPV Aşısı

Alt ünite aşıların, sıtma, tetanoz, insan sitomegalovirüs, Salmonella enterica serovar Enteritidis enfeksiyonları ve hatta yeni ağır akut solunum yolu yetersizliği sendromu olan covid-19’ a (SARS-CoV-2) karşı bağışıklık kazandırmak için umut verici adaylar olduğu düşünülmektedir.

Toksoid Aşılar

Toksoid aşılarda, hastalığa neden olan mikrop tarafından üretilen bir toksin (zararlı ürün) kullanılır. Bunlar kimyasal olarak inaktive edilmiş toksinlerdir. Mikrobun kendisi yerine hastalığa neden olan kısımlarına bağışıklık yaratırlar. Bu, bağışıklık yanıtının tüm mikrop yerine toksine hedeflendiği anlamına gelir.

Toksoid aşılar:

  • Difteri
  • Tetanoz Aşısı

Konjuge Aşı

Konjuge aşılar, bakteri kapsül polisakkaritlerine (CPSs) karşı sağlam bir bağışıklık yanıtı oluşturmak için geliştirilmiştir. CPSs, birçok tekrar eden basit şeker birimlerinden oluşan uzun polimerlerdir ve birçok bakteri için koruyucu bir dış tabaka görevi görür. Konjuge aşılarda saflaştırılmış kapsül polisakkarit antijenleri taşıyıcı proteinler ile konjuge edilerek immünite oluşturma özellikleri arttırılır.

Konjuge aşılar:

  • haemofil influenza tip b
  • meningokok
  • pnömokok bakteri

enfeksiyonlarında kullanılmaktadır.

Rekombinant Vektör Aşı

Rekombinant aşıları bakteri ve maya hücreleri kullanılarak üretilir. Patojenden küçük bir DNA bölgesi ayrıştırılır. Bu, aşı için büyük miktarda aktif bileşen üretmeleri adına diğer hücrelere yerleştirilir. Örneğin, Hepatit B aşısı yapmak için Hepatit B virüs DNA’sının bir kısmı maya hücrelerinin DNA’sına eklenir. Bu maya hücreleri daha sonra Hepatit B virüsünün yüzey proteinlerinden birini üretir ve bu protein saflaştırılarak aşıda aktif bileşen olarak kullanılır.

Rekombinant viral vektör aşılardan söz edecek olursak viral vektörlerin kullanıldığı bu  aşı veteriner hekimlikte kuduz gibi bulaşıcı hastalıklardan korunmak adına yaygın olarak uygulanmaktadır. Insanlarda ise ruhsatlı ve kullanımı mevcut olan tek viral vektör aşısı rekombinant veziküler stomatit virüsünün (rVSV) vektör olarak kullanıldığı Ebola (ZEBOV) aşısıdır.

vektör aşı
Görsel 1: Vektör aşı örnekleri

Avantajları Nedir?

  • Kullanılacak vektör güvenli ve de kolay üretilebilir.
  • Aşı kolay muhafaza edilebilir.
  • Üretimi masraflı değildir.

Dezavantajları Nedir?

  • Geliştirme aşaması zorludur.
  • Amaçlanan antijenik gen bölgelerinin tespit evresi
  • Klonlanmaları ve elverişli vektörün bulunup immünolojik açıdan stabil olarak elde edilmesi

Nükleik Asit Aşıları

Nükleik asit aşılarında, antijen kodlayan plazmid DNA veya RNA, mRNA veya viral replikonlar kullanılmaktadır. Nükleik asit bir hücre tarafından alındığında protein sentezi başlaması ve bunu takiben doğal enfeksiyona benzer şekilde  humoral ve hücreye bağımlı bağışıklık yanıtının meydana gelmesi beklenir. Bu tür aşılar, veterinerlikle ilgili bulaşıcı hastalıklar için denenmiştir ve bu aşıların örneğin, geyik powassan virüsü ve kuduz virüsü için immünojenisitesi gösterilmiştir. İnsanlarda Ebola, influenza ve Zika virüsüne karşı nükleik asit aşıları için Faz I denemeleri devam etmektedir. Bir nükleik asit platformunun yararı, antijen manipülasyonuna izin verme kolaylığı ve üretim hızıdır. Üretim sentetik ve tamamen hücresiz olabilir, böylece BSL2 laboratuvarlarına olan ihtiyacı ortadan kaldırır. Nükleik asidin, özellikle mRNA’nın hassas olması dolayısıyla taşıma ve depolama için kesintisiz soğuk zincir süreci gerektirmesi de bu aşıların dezavantajı olarak görülmektedir.

mRNA Aşıları

mRNA, protein kodlayan DNA’nın translasyonu ile sitoplazmada ribozomlar tarafından protein üretimi arasındaki ara adımdır. mRNA, hızlı ve esnek bir aşı platformu olma potansiyeline sahiptir. Şu anda iki ana mRNA aşısı geliştirilmektedir: replike olmayan mRNA ve kendi kendini kopyalayan mRNA. Geleneksel mRNA bazlı aşılar, ilgili antijeni kodlar ve 5’ 3’ çevrilmemiş bölgeler (UTRs) içerir, kendini kopyalayan mRNA aşıları ise Sindbis virüsü ve Semliki Forest virüsü gibi tasarlanmış Alphavirus genomlarından türetilen aşılardır.

Kendini kopyalayan mRNA aşıları in vivo amplifikasyon ve kodlanmış replikon genlerinden ilave adjuvantlara bağlı olarak geleneksel mRNA aşılarına göre daha düşük dozda bile güçlü bağışıklık yanıtı oluşturabilmektedir. Genel olarak, mRNA aşılarının etkili bir şekilde alınmasının, viral patojen enfeksiyonunu taklit etmek için sitozolde yüksek seviyede antijen ekspresyonunun ve güçlü adjuvantların, bulaşıcı hastalıklardan korunmak için antijene özgü hümoral ve hücresel immün yanıtı ortaya çıkarmak adına gerekli olduğuna inanılmaktadır. mRNA aşıları, hücre dışı ribonükleazlar (RNase) tarafından bozunmayı önlemek ve sitozolde antijen ekspresyonu verimliliği için lipidler, peptitler, polimerler ve nanopartiküller ile formüle edilmiş ve kompleks haline getirilmiştir. Başarılı bir RNA aşısı için mRNA’nın kararlılığı ve translasyonu çok önemlidir. Translasyon sürecinde mRNA saflığı, stabilitesini ve protein verimini belirlemek için kritiktir.

Anormal RNA polimeraz aktivitelerinden kaynaklanan çift sarmallı RNA’ların (dsRNAs) kontaminasyonu translasyonun inhibisyonuna, hücresel mRNA ve Ribozomal RNA’nın bozunmasına yol açar böylece translasyon mekanizması sekteye uğrayarak protein ekspresyonunda azalma olmaktadır. DsRNA’nın saflaştırma uygulanarak kaldırılması, translasyonu önemli ölçüde artırabilir. Bilindiği üzere mRNA aşıları antijen ekspresyonunda etkilidir, ancak mRNA’lar tarafından oluşturulan sekans ve ikincil yapılar, bir dizi doğal immün reseptör tarafından tanınır ve bu tanıma, protein translasyonunu inhibe edebilir. RNA biyolojisi anlayışındaki ilerleme sayesinde, mRNA aşılarının gücünü arttırmak adına sekans optimizasyonu ve modifiye edilmiş nükleositlerin kullanımı dahil olmak üzere çeşitli yöntemler kullanılabilir.

COVID-19 mRNA Aşılarına Yakından Bakış

COVID-19 mRNA aşıları, hücrelerimize spike proteinin zararsız bir parçasını üretmesinden sorumludur. Spike proteini, COVID-19’a neden olan virüsün yüzeyinde bulunur. COVID-19 mRNA aşıları üst kol kasına verilir. mRNA kas hücrelerinin içine girdiğinde, hücreler bunları protein parçasını yapmak için kullanır. Protein parçası yapıldıktan sonra hücre mRNA’ları parçalayarak onlardan kurtulur. Daha sonra hücre, protein parçasını yüzeyinde gösterir. Bağışıklık sistemimiz, proteinin oraya ait olmadığını anlar ve COVID-19’a karşı doğal enfeksiyonda olduğu gibi bir bağışıklık tepkisi oluşturmaya ve antikorlar yapmaya başlar. Sürecin sonunda vücudumuz gelecekteki enfeksiyonlardan nasıl korunacağını öğrenmiş olur

mRNA Aşıları
Görsel 2: mRNA Aşıları

Kaynaklar:

  1. https://www.news-medical.net/health/What-is-a-Subunit-Vaccine.aspx
  2. https://www.pnas.org/content/116/1/14
  3. https://www.vaccines.gov/basics/types
  4. https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa1414216
  5. https://www.criver.com/eureka/mrna-vaccines-against-infectious-diseases
  6. https://www.the-scientist.com/news-opinion/vektor-based-vaccines-come-to-the-fore-in-the-covid-19-pandemic-67915
  7. https://www.nature.com/articles/nrd.2017.243#Sec2
  8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15962176/
  9. https://www.niaid.nih.gov/research/vaccine-types
  10. https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1586/14760584.2015.965690
  11. https://www.nature.com/articles/s41577-019-0243-3
  12. https://www.phgfoundation.org/briefing/rna-vaccines
  13. https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/vaccines/different-vaccines/mrna.html
  14. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fimmu.2019.00594/full

Editör: Mehdi Koşaca

Ne düşünüyorsunuz?

5 Points
+ Oy - Oy

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

1 Yorum