DNA-rokotteiden kehittyvä rooli

Miten DNA-rokotteet toimivat

Isännän immunisoiminen viruksen DNA:lla viruksen antigeenisen proteiinifragmentin sijaan auttaa stimuloimaan soluvälitteisen immuniteetin syntymistä (kuva 2). DNA-rokotteet sisältävät nukleotideja, jotka koodaavat viruksen antigeenistä osaa, kuten viruksen ydin- tai vaippa-aluetta. DNA otetaan isäntäsoluun, käännetään ja proteiinituote ilmentyy. Virusproteiini valmistetaan solunsisäisesti ja proteiini prosessoidaan endogeenisen MHC-luokan I reitin kautta.

DNA-rokotteet. DNA-rokotteet suosivat soluvälitteistä immuunivastetta. DNA-plasmidivektori-rokotteet kantavat antigeenia koodaavaa geneettistä informaatiota, jolloin antigeeni voidaan tuottaa isäntäsolun sisällä, mikä johtaa soluvälitteiseen immuunivasteeseen MHC I -reitin kautta. Plasmidi-DNA-rokote (yllä) kantaa patogeenin tai kasvaimen antigeenin geneettistä koodia. Plasmidivektori otetaan soluihin ja transkriboidaan ytimessä (1). Yksisäikeinen mRNA (2) käännetään proteiiniksi sytoplasmassa. DNA-rokotteesta peräisin oleva proteiiniantigeeni (3) hajotetaan sitten proteosomeissa solunsisäisiksi peptideiksi (4). Rokotteesta johdettu peptidi sitoutuu MHC-luokan I molekyyleihin (5). Peptidiantigeeni/MHC I -kompleksit esiintyvät solujen pinnalla (6), sitovat sytotoksisia CD 8+ -lymfosyyttejä ja saavat aikaan soluvälitteisen immuunivasteen. Koska DNA-rokotteet synnyttävät soluvälitteisen immuniteetin, toivotaan, että ne tehoavat joihinkin vaikeisiin viruksiin, vaikka tavanomaiset rokotteet eivät ole toimineet.

Pesifisemmin sanottuna plasmidi-DNA-rokote kantaa patogeenin tai kasvainantigeenin segmentin geneettistä koodia. Plasmidivektori otetaan soluihin ja transkriboidaan ytimessä. Yksisäikeinen mRNA käännetään proteiiniksi sytoplasmassa. Proteosomit hajottavat sitten DNA-rokotteesta peräisin olevan proteiiniantigeenin solunsisäisiksi peptideiksi. Rokotteesta peräisin oleva peptidi sitoutuu MHC-luokan I molekyyleihin. Peptidiantigeeni/MHC I -kompleksit esittäytyvät solun pinnalla, jossa ne sitoutuvat sytotoksisiin CD 8+ -lymfosyytteihin ja saavat aikaan soluvälitteisen immuunivasteen. Koska DNA-rokotteet synnyttävät soluvälitteisen immuniteetin, toivotaan, että ne tehoavat joihinkin vaikeisiin viruksiin – jopa silloin, kun tavanomaiset rokotteet eivät ole toimineet.

DNA-rokotteilla voi olla merkittäviä etuja tavanomaisiin rokotteisiin verrattuna. Ne voivat ilmentää antigeenisiä epitooppeja, jotka muistuttavat läheisemmin natiiveja virusepitooppeja, ja voivat siksi olla tehokkaampia. Elävissä heikennetyissä rokotteissa ja tapetuissa rokotteissa valmistusprosessi voi muuttaa proteiinien sekundaarista ja tertiääristä rakennetta ja siten rokotteen antigeenisyyttä; alastomissa DNA-rokotteissa isäntäsolu valmistaa viruksen epitoopin. DNA-rokotteet olisivat eläviä virusrokotteita turvallisempia erityisesti immuunipuutteisilla potilailla, kuten HIV-tartunnan saaneilla.DNA-rokotteet voidaan rakentaa siten, että ne sisältävät geenejä useita eri taudinaiheuttajia vastaan, mikä vähentää lasten täydelliseen immunisointiin tarvittavien rokotusten määrää. DNA-rokotteiden rakentaminen ja valmistus olisi yksinkertaista. DNA-rokotteet voivat olla lupaavia myös kroonisten virusinfektioiden (eli HCV:n, HIV:n tai HSV:n) hoidossa.