Ingen Mere Influenza Skud? Søgning Begynder For Universel Influenzavaccine

{h1}

Med en ny tilgang siger forskerne, at det ikke er utænkeligt, at vi kunne flytte fra årlige influenzeskud til en gang om 10-årig tilgang.

Ingen ønsker at fange influenza, og den bedste forsvarslinje er sæsoninfluenzavaccinen. Men at producere en effektiv årlig influenza skud er afhængig af præcist at forudsige hvilke influenza stammer er mest sandsynligt at inficere befolkningen i en given sæson. Det kræver koordinering af flere sundhedscentre over hele kloden, da viruset bevæger sig fra region til region. Når epidemiologer har slået sig på målinfluenzastammer, skifter vaccineproduktionen til høj gear; Det tager cirka seks måneder at generere de mere end 150 millioner injicerbare doser, der er nødvendige for den amerikanske befolkning.

Forkert eller ufuldstændig epidemiologisk prognose kan have store konsekvenser. I 2009, mens producenter, herunder MedImmune og Sanofi Pasteur, forberedte vacciner mod de forventede stammer, opstod en yderligere influenzastamme, H1N1. Den forberedte vaccine beskytter ikke mod denne uventede belastning, hvilket forårsager panik over hele verden og over 18.000 bekræftede dødsfald - sandsynligvis kun en brøkdel af det sande tal, som anslås at overstige 150.000. Bedre sent end aldrig blev der engang produceret en vaccine mod H1N1, der krævede et andet influenzeslag det pågældende år.

I betragtning af at influenza har forårsaget størstedelen af ​​pandemier i løbet af de sidste 100 år - herunder 1918-influenzaen, der resulterede i så mange som 50 millioner dødsfald - er vi tilbage med spørgsmålet: Kan forskere producere en "universel" vaccine, der er i stand til at beskytte mod forskellige influenzastammer, en der ikke kræver årlige forudsigelser fra epidemiologer og et årligt skud til dig?

Vacciner præger immunsystemet for at bekæmpe

Ved det 18. århundrede, og muligvis meget tidligere i historien, var det almindeligt kendt, at en overlevende af kopper ikke ville komme ned med det igen ved efterfølgende eksponering. På en eller anden måde fik infektion immunitet mod sygdommen. Og folk erkendte, at mælkepiger, der kom i kontakt med koedyr-kvæget kvæg, ligeledes ville være beskyttet mod kopper.

I slutningen af ​​1700'erne podede landmanden Benjamin Jesty sin familie med cowpox og immuniserede dem effektivt mod kopper på trods af fremtidig eksponering. Læge Edward Jenner så katapulerede menneskeheden til en ny alder af immunologi, da han låne videnskabelig troværdighed til proceduren.

Så hvis en inokulering af kofferter eller en eksponering for (og overlevelse af) kopper giver et årtiers værd eller endda livslang immunitet, hvorfor opfordres enkeltpersoner til at modtage influenzavaccinen hvert år?

Svaret ligger i, hvor hurtigt influenzavirus 'anatomi ændres. Hver virus består af en groft sfærisk membran, der indkapsler konstant muterende genetisk materiale. Denne membran er peberet med to typer "spikes": hæmagglutinin eller HA og neuraminidase eller NA, der hver består af en stamme og et hoved. HA og NA hjælper viruset med infektion ved at binde til værtsceller og formidle virusets indtræden i cellen og i sidste ende dens udgang.

Vacciner fremkalder typisk antistoffer, der er målrettet mod disse to molekyler. Når en person har injiceret, får en persons immunsystem til at virke. Specialiserede celler samler vaccinemolekylerne som angribere; andre celler danner derefter antistoffer, der genkender de fremmede molekyler. Næste gang de samme angribere dukker op - enten i form af den samme vaccine eller virusstammen det efterlignes - genkender kroppens immunceller dem og bekæmper dem og forhindrer infektion.

For vaccinudviklere er en frustrerende karakteristik af influenzens muterende genom, hvor hurtigt HA og NA ændrer sig. Disse konstante ændringer er, hvad sender dem tilbage til tegnebrættet for nye vacciner hver influenzesæson.

Forskellige metoder til at designe en vaccine

Vokskoppevaccinen var den første, der anvendte vaccinologiens "empiriske paradigme" - den samme strategi, som vi stort set bruger i dag. Det er afhængig af en prøve-og-fejl tilgang til at efterligne immuniteten induceret af naturlig infektion.

Med andre ord tror vaccinudviklere, at kroppen vil montere et antistofrespons på noget i inokuleringen. Men de fokuserer ikke på, hvilken specifik patch af virussen der forårsager et immunrespons. Det er ligegyldigt, om det er en reaktion på en lille patch af HA, som mange stammer deler for eksempel. Når man bruger en hel virus som udgangsmateriale, er det muligt at få mange forskellige antistoffer, der genkender mange forskellige dele af den virus, der anvendes i vaccinen.

Sæsonen influenza skud passer generelt ind i denne empiriske tilgang. Hvert år forventer epidemiologer, hvilke influenzastammer, der mest sandsynligt vil inficere populationer, typisk bosætte sig på tre eller fire. Forskere dernæst demper eller inaktiverer disse stammer, så de kan fungere som efterligninger i årets influenzavaccine uden at give modtagere det fuldt blæste influenza. Håbet er, at en persons immunsystem vil reagere på vaccinen ved at skabe antistoffer, der er målrettet mod disse stammer; så når han eller hun kommer i kontakt med influenzaen, vil antistofferne vente på at neutralisere disse stammer.

Men der er en anden måde at designe en vaccine på. Det kaldes rationelt design og repræsenterer et potentielt skiftende paradigmeskift i vaccinologi.

Målet er at designe noget molekyle - eller "immunogen" - der kan forårsage effektive antistoffer, der produceres uden at kræve eksponering for viruset.I forhold til nuværende vacciner kan det manipulerede immunogen endda tillade mere specifikke svar, hvilket betyder immunresponsen mål for bestemte dele af virussen og større bredde, hvilket betyder, at det kunne målrette flere stammer eller endda relaterede vira.

Denne strategi virker at målrette mod specifikke epitoper eller patches af viruset. Da antistoffer virker ved at genkende strukturer, ønsker designerne at understrege immunsystemernes strukturelle egenskaber ved immunsystemet. Derefter kan forskere forsøge at designe kandidatvacciner med disse strukturer i håb om at de vil provokere immunsystemet til at producere relevante antistoffer. Denne vej kan lade dem samle en vaccine, der fremkalder et mere effektivt og effektivt immunrespons, end det ville være muligt med den traditionelle forsøgs- og fejlmetode.

Lovende fremskridt er blevet gjort i vaccinedesign for respiratorisk syncytialvirus ved hjælp af dette nye rationelle paradigme, men der arbejdes fortsat for at anvende denne tilgang til influenza.

Mod en universel influenzavaccine

I de senere år har forskere isoleret en række potent, infleunza-neutraliserende antistoffer produceret i vores kroppe. Mens antistofresponsen på influenza primært er rettet mod HA-spidsens hoved, er der blevet fundet flere, der målretter HA-stammen. Da stammen er mere konstant på tværs af virale stammer end hovedet, kan dette være influenzas akilleshæl, og antistoffer, der er målrettet mod denne region, kan være en god skabelon til vaccine design.

Forskere forfølger en række tilgange, der kan få kroppen til at producere disse antistoffer af interesse, før de bliver smittede. En strategi, der kaldes nanopartikeldisplay, indebærer at designe et molekyle, der inkorporerer en del af virussen. I laboratoriet kunne forskere vedhæfte en kombination af HA- og NA-partikler på ydersiden af ​​en sfærisk nanopartikel, som i sig selv er i stand til at forårsage et immunrespons. Når injiceret som en del af en vaccine, kunne immunsystemet "se" disse molekyler, og med held producerer antistoffer mod dem.

Et af de store spørgsmål, der skal besvares, er, hvad der præcist skal vises på ydersiden af ​​disse nanopartikler. Nogle strategier viser forskellige versioner af fulde HA-molekyler, mens andre bare omfatter stængler. Mens flere data om mennesker skal indsamles for at validere disse tilgange, er dataene fra dyreforsøg, der bruger stamme-kun-immunogener, opmuntrende.

Med den nuværende teknologi kan der aldrig være et "ét og gjort" influenzeskud. Og epidemiologisk overvågning vil altid være nødvendig. Det er dog ikke utænkeligt, at vi kan flytte fra en gang om året til en en gang om 10-årig tilgang, og vi kan være inden for få år at være der.

Ian Setliff, Ph.D. Student, Program i Kemisk & Fysisk Biologi, Vanderbilt Vaccine Center, Vanderbilt University og Amyn Murji, Ph.D. Studenter, Institut for Mikrobiologi og Immunologi, Vanderbilt Vaccine Center, Vanderbilt University

Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort på The Conversation. Læs den oprindelige artikel.


Video Supplement: .




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com