Жеуге болатын вакциналар - Edible vaccines

Сөз тіркесі жеуге болатын вакциналар бірінші қолданған Чарльз Арнтзен 1990 жылы және кез-келген тағамға жатады; әдетте өсімдіктер, өндіреді дәрумендер, белоктар немесе а. рөлін атқаратын басқа тамақтану вакцина белгілі бірге қарсы ауру.[1] Өсімдікті, жемісті немесе өсімдіктен алынған өнімді ішке қабылдағаннан кейін, ол иммундық жүйені ынталандырады.[1] Нақтырақ айтқанда, бұл шырышты және гуморальдық иммундық жүйені ынталандырады.[2] Тағамдық вакциналар генетикалық түрлендірілген дақылдар болып табылады, олардың құрамында белгілі бір ауруларға қосымша «иммунитет» бар.[3] Тағамдық вакциналар дәстүрлі вакциналарға қарағанда көптеген артықшылықтарға ие, өйткені олардың өндіріс құны төмен және жағымсыз жанама әсерлері жоқ. Алайда шектеулер бар, өйткені жеуге болатын вакциналар әлі де жаңа және дамып келеді. Адамдарды кеңінен қолдануға дайын болғанға дейін қосымша зерттеулер жүргізу қажет. Қазіргі уақытта жеуге болатын вакциналар жасалуда қызылша, тырысқақ, аусыл ауруы, Гепатит В және Гепатит С.[2]

Артықшылықтары

Тағамдық вакциналар дәстүрлі вакциналардан көптеген ерекшеліктерімен ерекшеленеді және көптеген шектеулерді жеңеді. Дәстүрлі вакциналар өте қымбат болуы немесе белгілі бір елдерде өндірілуі мен дамуы шектеулі болуы мүмкін.[1] Керісінше, жеуге жарамды вакциналарды шығару, тазарту, зарарсыздандыру және тарату оңай.[1] Олар қымбат өндірістік жабдықты қажет етпейтіндіктен, тек бай топырақ қажет болғандықтан, вакциналарды өсіру құны айтарлықтай төмендейді.[3] Сонымен қатар, жеуге болатын вакциналар зарарсыздандырылған өндіріс орындарын қажет етпейді биоқауіпсіздік дәстүрлі вакциналар үшін белгілі бір патогендік агенттерді өсіру үшін қажетті стандарттар, оларды енгізу және ұстау қымбат.[1] Оларды сақтау оңай және қымбат емес, өйткені оларды қатаң тоңазытқышта сақтау қажет емес.[1] Салқын тізбекті сақтау қажеттілігі үшінші әлем елдерінде көптеген мәселелер туғызады.[2] Сондай-ақ, жеуге жарамды вакцина өсімдігінің тұқымын сусыздандыруға болады және арзан әрі тез таралу үшін сақтауға болады[3] бұл қажеттілік кезінде оларды оңай қол жетімді етеді.[1]

Тағамдық вакциналар дәстүрлі вакциналардан гөрі денсаулыққа көптеген пайда әкеледі. Вакцинаны жеу - бұл инъекцияға қарағанда енгізудің қарапайым құралы, бұл оларды өте үнемді етеді.[2] Бұл дамушы елдерде әрдайым қол жеткізілмейтін медициналық персонал мен стерильді инъекциялық жағдайларға деген қажеттілікті азайтады.[2] Тағамдық вакциналар денсаулыққа зиян келтірмейтін және аурулармен күресетін тамақ көзі болып табылатын «фармаға арналған тағам» болып саналады.[1] Өсімдіктерді пайдаланудың артықшылығы өсімдіктер вакцина өндірісі үшін тиімді вектор болып табылады.[1] Мәдениетті сүтқоректілер жасушаларынан жасалған көптеген дәстүрлі вакциналар жануарлар вирустарымен ластануға әкелуі мүмкін.[2][3] Алайда, жеуге болатын вакциналар бұл мәселені жояды, өйткені өсімдік вирустары адамға әсер ете алмайды.[2] Сонымен қатар, көптеген антигендердің интеграциялануы нәтижесінде М-жасушалар кездейсоқ ынталандырылады; екінші буын вакциналарының мүмкіндігіне әкеледі.[3]

Тағамдық вакциналар дәстүрлі вакциналар сияқты иммундық реакцияны ынталандыру үшін қосалқы элементтерді қажет етпейді.[3] Дәстүрлі вакциналарға қатысты кейбір маңызды мәселелер - бұл жанама әсерлер, мысалы, аллергиялық реакциялар. Жеуге болатын вакциналарда белгілі бір улы қосылыстар болмағандықтан және құрамында тек патогендер мен токсиндер жоқ терапевтік ақуыздар болғандықтан,[2] ықтимал жанама әсерлер мен аллергиялық реакциялардың қаупі айтарлықтай төмендейді.[2]

Шектеулер

Тағамдық вакциналардың дәстүрлі вакциналармен салыстырғанда бірнеше кемшіліктері бар. Жеуге болатын вакциналар әлі дамымағандықтан, әлі де көптеген белгісіздер ашылуда. Дозаның жеткілікті мөлшері және оның қанша уақытқа созылатындығы әлі анықталмаған.[1][2] Доза көптеген факторларға байланысты өзгереді: өсімдік буыны, жеке өсімдік, ақуыз мөлшері, жемістердің пісуі және оның қанша бөлігі жейді.[3] Доза өсімдік тініндегі антиген концентрациясын стандарттау қиындықтарына байланысты әр түрлі болады; үнемі және ауқымды түрде шығару жалықтыруы мүмкін[1]. Антиген концентрациясы өсімдіктегі жеке жемістер, жекелеген өсімдіктер арасында және өсімдік буындары арасында да айтарлықтай өзгеруі мүмкін.[2] Төмен дозалар антиденелерді аз тұтынуға әкеледі, бірақ жоғары доза вакцина белоктарына пероральді және иммундық төзімділікті анықтайды.[3] Дозаны, сапаны және дәйектілікті бақылаудың логистикасы әлі де анықталуы және тексерілуі керек.

Бұл жаңа өріс болғандықтан, ұзақ мерзімді эффекттер әлі де шетелдік болып табылады.[1] Сонымен қатар, өсімдіктерге пестицидтерді қолдану әсері мен қаупі өсімдік вакцинасына да, тұтынушыға да кері әсер етуі мүмкін.[1] Қоршаған ортаға трансгенді шығу қаупі де бар; алайда, оны өсіп келе жатқан тәжірибелер мен орындарды реттеу арқылы азайтуға болады.[1] Көптеген өсімдіктер шикі күйінде жемейді, ал тамақ вакцинаның құрамындағы белоктарды әлсіретуі немесе бұзуы мүмкін.[2][3] Зерттеу барысында картопты 5 минут қайнатқаннан кейін вакцинаның жартысы аман қалғандығы анықталды, осылайша дозалар пісіру уақыты мен температурасына сәйкес келетін болса, барлық жеуге жарамды вакциналарды шикізатпен қабылдау қажет емес.[2] Сонымен қатар, асқазан ферменттері мен асқазандағы қышқыл орта вакцинаны иммундық реакцияны жандандырмай тұрып бұзады деген алаңдаушылық бар.[2] Сонымен қатар, өсімдіктер мен адамдардың әр түрлі гликозилдену заңдылығына байланысты вакцинаның мінез-құлқына қатысты алаңдаушылық туды.[3]

Өндіріс

Тағамдық вакциналар - суббірлікті вакциналар; оларда антиген ақуыздар қоздырғыш бірақ толық патогенді қалыптастыру үшін гендер жетіспейді.[2][3] Жеуге болатын вакцинаны жасаудың алғашқы қадамдары - патогенді антигенді анықтау, оқшаулау және сипаттама.[1] Тиімді болу үшін антиген күшті және нақты болуы керек иммундық жауап. Антиген анықталып, оқшауланғаннан кейін ген трансферлік векторға клондалады. Тағамдық вакциналар үшін қолданылатын ДНҚ тасымалдау векторларының бірі болып табылады Agrobacterium tumefaciens.[1] Қоздырғыш тізбегі трансферге енгізіледі ДНҚ (Т-ДНҚ) антигенді ақуызды өндіруге арналған.[1] Содан кейін оны геномға енгізеді, экспрессиялайды және менделдік жолмен мұраға алады, нәтижесінде антиген жеміс немесе өсімдік.[1] Осы кезден бастап өсімдіктерді өсіру және генетикалық сызықты тарату үшін дәстүрлі вегетативтік әдістер мен әдістер қолданылады.[1]

Техника

Транскрипцияға мүмкіндік беру үшін бүкіл ген өсімдік трансформациясы векторына енгізіледі немесе антигеннің ішіндегі эпитоп анықталады және ДНҚ фрагменті өсімдік вирусынан пальто протеин генімен синтездеу арқылы гендер құруға болады. Содан кейін, рекомбинантты вирус басқа өсімдіктерді жұқтыруы мүмкін.[2][3] Алдымен эпитоп анықталады, содан кейін ДНҚ фрагментін кодтау өсімдік вирусынан (TMV немесе CMV) пальто протеин генімен біріктіру арқылы гендерді құру үшін қолданылады.[3] Трансгенді тұрақты трансформация жүйесі арқылы да, трансгеннің жасушаға салынған жеріне негізделген өтпелі трансформация жүйесі арқылы да көрсетуге болады.[3]

Тұрақты түрлендіру

Тұрақты трансформация ядролық немесе плазмидалық интеграцияны қамтиды, онда реципиент жасушаларының гендерінде тұрақты өзгерістер орын алады және мақсатты трансген қабылдаушы өсімдік жасушаларының геномына енеді.[3]

Өтпелі трансформация

Өтпелі трансформация плазмида / векторлық жүйені қолданады Agrobacterium tumefaciens ол экзогенді гендерді Т-ДНҚ-ға біріктіреді, содан кейін өсімдік тінін зақымдайды. Агробактерия - бұл қазіргі кездегі кең таралған әдіс, өйткені ол өсімдіктерге табиғи түрде зиян келтіретін және олардың гендерін беретін топырақ патогенді бактериясы (T)-ДНҚ) өсімдіктің ядросына.[3] A. tumefaciens ол ең қолайлы штамм болып табылады, себебі ол тасымалдайды ісік - индуктивті плазмидалар. Гендер бейтараптандырылған Ти-плазмидаға айналады және гетерологиялық ген рекомбинантты плазмида векторын қалыптастыру үшін енгізіледі. Содан кейін вектор бактерияның вируленттік гендерінің көмегімен қажетті штамға айналады. Содан кейін оны ауыстырады және кездейсоқ жерлерде гомологты емес рекомбинациялау арқылы иесі өсімдіктің геномдық ДНҚ-сына біріктіреді.[3] Бұл әдіс төмен өнімділікке ие және баяу процесс болып табылады, және, мысалы, қос жарнақты өсімдіктермен қолданған кезде ең тиімді болып табылады, қызанақ, ботташық, және темекі.[3]

Бомбардтар әдісі

Тағы бір әдіс - таңдалған ДНҚ тізбегі өңделетін және хлоропласт геномына енетін микропроекторлы бомбалау әдісі.[2] ДНҚ-мен қапталған метал бөлшектері бар ген өсімдік жасушаларына гендік мылтықтың көмегімен атылады.[3] Өсімдіктер ДНҚ-ны алады, жаңа өсімдіктерге айналады, содан кейін генетикалық бірдей дақылдардың көп мөлшерін алу үшін клонданады. Гендердің ауысуы тәуелсіз, ол антигендерді ядролық және хлоропласттық трансформация арқылы экспрессиялай алады.[3]

Қосымша әдістер

Сыналған бірнеше техникалар бар, бірақ жоғарыда сипатталған үш әдіс кең таралған және практикалық болып табылады. Баламалы әдістердің бірі - ядролық трансформация. Дәл осы кезде өсімдік ядросына гомологты емес рекомбинация арқылы қажетті ген енгізіледі.[3] Сонымен қатар, электропорация қарастырылды, бірақ бұл жиі емес, өйткені жасуша қабырғасы импульстар мен ДНҚ енгізілуінен бұрын әлсіреу керек.[3] Ақырында, молекулалық егіншілікті өсімдіктерді ақуыз фабрикалары ретінде пайдалануға болатындай етіп пайдалануға болады деп ойлайды.[2]

Иммундық жауап

Вакцина ішке қабылдағаннан кейін ол асқазан-ішек жолдарының шырышты қабығына жетіп, шырышты қабықтың иммундық жүйесін ынталандырады. Бұл шабуылдаушы патогендерден қорғаудың бірінші әдісін ұсынады.[3] М-жасушалар (Пейердің патчтарында кездеседі) шырышты қабаттар туралы лимфоидты тіндер антигендерді негізгі тіндердегі антигенді ұсынатын жасушаларға итеріңіз. Содан кейін антигендік эпитоптар антигенді ұсынатын жасушалардың бетінде көрсетіледі, ал Т-жасушалар В-жасушаларын белсендіреді.[3] Одан кейін активтендірілген В-жасушалар мезентериалды лимфа түйіндеріне ауысады, сонда олар плазма жасушаларына айналады және шырышты қабыққа ауысып, иммуноглобулин А (IgA) (антидененің бір түрі) түзеді.[2] Содан кейін M-жасушалары антигенді арнайды. Жасушалар люменге қарай бара жатқанда, IgA секреторлық компоненттермен қосылып, секреторлық IgA (sIgA) түзеді. Содан кейін sIgA және спецификалық антигендік эпитоптар бірігіп, қажетсіз қоздырғышты жояды.[3]

Зерттеу

Қазіргі зерттеулер қайсысы ең қолайлы және тиімді екенін анықтау үшін әр түрлі өсімдік түрлеріне бағытталған. Зауыт берік, қоректік, тәбетті, өзгеретін және үй жағдайында болуы керек.[2] Сыналатын дақылдардың кейбір мысалдары: жүгері, қызанақ, күріш, сәбіз, соя, жоңышқа, папайя, кино, бұршақ, алма, балдырлар, бидай, салат, картоп, банан және темекі; соңғы төртеуі ең кең таралған.[1][2][3] Өсімдіктің қайсысы жақсы екенін қарау кезінде көптеген факторларды ескеру қажет. Зерттеулерден бастап ғалымдар дақылдарды аурулармен жұптастыра бастады. Олар көптеген ауруларға жеуге болатын вакциналар жасауға болады деп санайды; ротавирус, тырысқақ, гастроэнтерит, аутоиммунды ауру, безгек және құтыру[1][2] Мысалы, олар күшейткіш кадрларды салат арқылы таратуға болады деп ойлайды.[2] Сондай-ақ, шикі түрде жеуге болатын тағамдарды табу керек, өйткені пісіру ақуыздарды денатурациялайды деп ойлайды.[1] Осыған байланысты банан мен қызанақ өмірге қолайлы нұсқаларға айналды.[2] Банандар өндірісі жағынан арзан және көптеген дамымаған елдерде табиғи болса, қызанақтар емдік процестерді сақтай алады, өйткені олар термиялық процестерге қарсы тұрады; бұл оларды ВИЧ антигендері үшін керемет етеді.[2] Олар мінсіз дақыл, себебі олардың құрамында бета-амилоид бар.[3] Дақылдар оңтайлы болып көрінгенімен, қосымша өнімдерге де назар аудару қажет. Мысалы, темекі рекомбинантты ақуыз өндірісі үшін жақсы екендігі анықталды, вакцина өндірісі үшін жарамсыз, өйткені зауытта улы қосылыстар да шығарылады.[2] Сонымен қатар, картоп жеуге жарамды вакциналардың негізгі бағыты болды, сондықтан картопты қолданатын клиникалық зерттеулер басталды.[2]

Вакциналар дамуда

Қазіргі кезде қызылшаға, тырысқаққа, аусылға және В, С, Е гепатиттеріне жеуге болатын вакциналар бар.[3] Алайда, жеуге жарамды вакциналар болғанымен, олар жануарларды сынау кезінде және даму кезеңдерінде негізінен тексеріледі, бұл кезде адамның кейбір клиникалық сынақтары өткізіледі. Жоғарыда айтылғандай, адамның сынақтары картоптың айналасында болды. Тырысқақты зерттеудің бірінде ересектерге олардың LT-B мөлшерінде трансгенді картоп берілді, олардың IgA анти-LT және IgA анти LT мөлшерінің қалай өзгергенін көру үшін.[2] Сонымен қатар, олар гепатит В-ге қарсы картопқа қарсы вакцинаны күшейтудің екінші кезеңінде.[2] Гепатит В-нің антигендері картопта көрсетілген және олар вакциналанған науқастарға берілген.[3] Содан кейін иммундық жауап болған жағдайда байқалды.[3][2] Еріктілердің 95% -ында иммундық жауаптың қандай-да бір түрі болды, ал 62,5% анти-HBsAg титрінің жоғарылағанын көрсетті.[2][3] Осы зерттеулерден Ұлттық аллергия және жұқпалы аурулар институты жеуге болатын вакциналар иммундық реакцияны қауіпсіз тудыруы мүмкін екенін қолдады,[2] сонымен бірге олардың аутоиммунитет пен жұқпалы ауруларға адамның ауқымды тестілеуін бастау мүмкіндігі алыс екендігі белгілі.[2]

Жануарларды сынау

Көптеген жануарларды зерттеу қазірдің өзінде әзірленген. Мысалы, эксперименталды жануарларға қызылшаға қарсы күресу үшін гемагглютинацияға қарсы спецификалық антиденелері бар трансгенді банандар берілді. Банандардың иммундық реакцияны бастағаны анықталды.[2] Сонымен қатар, тышқандарға арналған сынақтар агробактерия арқылы жүргізілген ядролық трансформациядан өткен қызанақты қолдану арқылы Альцгеймерді емдеу әдісі ретінде басталды.[3] Сонымен қатар, қояндарға сиыр пневмониялық пастереллезге арналған жеуге болатын вакцинамен ауызша иммунизация жүргізілді және оң жауап болды.[2] Бұл екі нақты зерттеу болғанымен, жалпы айтқанда, тышқандар модельдерін қолдана отырып, тырысқақ пен 1 ​​типті қант диабетін емдеу үшін зерттеулер жүргізілуде.[2]  

Қол жетімділік

Халықтың жеуге болатын вакциналар туралы хабардарлығы артып келе жатқанымен, олар тұтынушылар үшін әлі де қол жетімді емес. Қазіргі уақытта олар тек кейбір ауруларға арналған жеуге болатын вакциналар жасап шығарды және сынақтан өткізе бастады. Жақында бүкіл әлемде пайда болған үш ауру кезінде жануарларға сынақ жүргізу үшін жеуге жарамды вакциналар жасалды, бірақ адам сынақтарына жете алмады.[1] Сондай-ақ, биотехнологиялық компанияның патент әзірлеуге кіріскені және трансмиссивті гастроэнтерит вирусына клиникалық зерттеулер жүргізудің басталғаны анықталды.[2]

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ а б c г. e f ж сағ мен j к л м n o б q р с т сен v w Concha C, Cañas R, Macuer J, Torres MJ, Herrada AA, Jamett F, Ibáñez C (мамыр 2017). «Аурулардың алдын алу: өсімдік тектес вакциналарды кеңейту мүмкіндігі?». Вакциналар. 5 (2): 14. дои:10.3390 / вакциналар5020014. PMC  5492011. PMID  28556800.
  2. ^ а б c г. e f ж сағ мен j к л м n o б q р с т сен v w х ж з аа аб ак жарнама ае аф аг ах ai аж ақ Мишра Н, Гупта П.Н., Хатри К, Гоял А.К., Вяс СП (шілде 2008). «Жеуге болатын вакциналар: ауызша иммундаудағы жаңа тәсіл». Үнділік биотехнология журналы. 7 (3): 283–294.
  3. ^ а б c г. e f ж сағ мен j к л м n o б q р с т сен v w х ж з аа аб ак жарнама ае аф Де Силва ГО, Апонсо М.М., Абейсундара А.Т. (2017-07-01). «Жеуге болатын вакциналарға шолу: кәдімгі вакциналардың орнын басу ретіндегі ауызша иммунизацияның жаңа тәсілі». Халықаралық тамақтану және тамақтану журналы. 2 (4): 19–22.