Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Biologi

Rekombinant DNA-teknologi til vaccineudvikling

Historisk set var vacciner først baseret på svækkede eller inaktiverede versioner af levende vira, men disse havde nogle ulemper. I nogle tilfælde kan for eksempel den forringede virus vende tilbage til en aktiv virus og forårsage den sygdom, den var designet til at bekæmpe. Moderne fremskridt inden for genetik og rekombinant DNA, eller rDNA, teknologi har gjort det muligt for forskere at skabe vacciner, som ikke længere har potentiale til at forårsage sygdom. Tre forskellige typer præparater baseret på rDNA-teknologi anvendes til dyr og humane vaccinationer.

Genetisk modificerede vira

Forskere har brugt rDNA teknologi til at genetisk modificere levende vira, så de stadig kan fremkalde en immune svar, men ikke patogen. Dette kræver at vide, hvilke gener i virussen der er forbundet med virusreplikation og efterfølgende at slette eller banke disse gener ud. En genetisk modificeret virus, der ikke længere kan replikere, har stadig overfladeproteiner eller antigener, der anerkendes som værende fremmede for værten, hvilket fremmer et immunrespons til den modificerede virus.

Rekombinant virusproteiner

For de vira, hvori proteinet eller antigenet, der inducerer immunresponset er kendt, kan det virale DNA, der koder for det pågældende protein, isoleres, klones og anvendes til at fremstille virusprotein i et reagensglas. Store mængder af viralt protein syntetiseret fra det klonede DNA renses derefter og anvendes som vaccinen. Syntetiseret protein fra klonet DNA, eller et sæt virale proteiner, der anvendes til immuniseringer, omtales som rekombinante inaktiverede vacciner.

Genetiske vacciner

Genetiske vacciner består af strippede stykker viralt DNA, der er konstrueret til at indlede ekspressionen af ​​et proteinantigen, der er specifikt for sygdommen efter injektion i dyret, der gennemgår vaccination. Disse små virale DNA-stykker injiceres under huden, hvorefter værtscellerne optager DNA'et. DNA-skabelonen er translateret, og virale proteiner fremstilles i værtscellerne. Værtens immunsystem reagerer, hvis det har været udsat for selve sygdommen og forsøger at bekæmpe det ved at lave antistoffer mod de nyligt syntetiserede virale proteiner.

Overvejelser

På trods af alle vacciner udviklet gennem rDNA teknologi , infektionssygdomme hos dyr og mennesker er fortsat et globalt problem. Selektivt tryk og naturligt valg fører til evolutionære forandringer i vira, der følgelig producerer nye stammer, som de nuværende vacciner ikke længere kan bekæmpe. Der er også vira, for hvilke vacciner ikke findes, fordi de stadig er dårligt forstået. Fremskridt inden for bioteknologi og storskala indsatser fra Viral Genomes Project på National Center for Biotechnology Information, National Institutes of Health, har ført til sekventering af mere end 1200 forskellige virale genomer. Et genom er det komplette sæt gener der findes i en given organisme. Dette igangværende sekvenseringsinitiativ giver forskere ny genetisk information, der potentielt vil gøre det lettere at udvikle nye vacciner gennem rDNA-teknologi.

Klik for at udvide hele teksten