De opkomende rol van DNA-vaccins

Hoe DNA-vaccins werken

Immunisering van de gastheer met een stukje viraal DNA in plaats van een antigenisch eiwitfragment van het virus, helpt bij het opwekken van celgemedieerde immuniteit (fig. 2). DNA-vaccins bevatten de nucleotiden die coderen voor een antigenisch deel van het virus, zoals de virale kernregio of de enveloppe-regio. Het DNA wordt opgenomen in de gastheercel, vertaald, en het eiwitproduct tot expressie gebracht. Virale proteïnen worden intracellulair aangemaakt en de proteïnen worden verwerkt via de endogene MHC klasse I pathway.

DNA-vaccins. DNA-vaccins bevorderen een celgemedieerde immuunrespons. DNA-plasmidevectorvaccins dragen de genetische informatie die codeert voor een antigeen, waardoor het antigeen in een gastheercel kan worden geproduceerd, wat leidt tot een celgemedieerde immuunrespons via de MHC I-route. Het plasmide DNA-vaccin (hierboven) draagt de genetische code voor een stuk pathogeen of tumorantigeen. De plasmide vector wordt opgenomen in cellen en getranscribeerd in de celkern (1). Het enkelstrengs mRNA (2) wordt in het cytoplasma vertaald in eiwit. Het van het DNA-vaccin afgeleide eiwitantigeen (3) wordt vervolgens door proteosomen afgebroken tot intracellulaire peptiden (4). Het van het vaccin afgeleide peptide bindt MHC klasse I moleculen (5). Peptide-antigeen/MHC I-complexen worden gepresenteerd op het celoppervlak (6), binden cytotoxische CD 8+ lymfocyten en induceren een celgemedieerde immuunrespons. Omdat DNA-vaccins celgemedieerde immuniteit opwekken, is de hoop dat zij effectief zullen zijn tegen sommige moeilijke virussen, zelfs als standaardvaccins niet hebben gewerkt.

Meer specifiek draagt het plasmide DNA-vaccin de genetische code voor een segment van een pathogeen of tumorantigeen. De plasmide vector wordt opgenomen in cellen en getranscribeerd in de celkern. Het enkelstrengs mRNA wordt in het cytoplasma in eiwit vertaald. Het van het DNA-vaccin afgeleide eiwitantigeen wordt vervolgens door proteosomen afgebroken tot intracellulaire peptiden. Het van het vaccin afgeleide peptide bindt MHC klasse I moleculen. Peptide-antigeen/MHC I-complexen worden aan het celoppervlak gepresenteerd waar zij cytotoxische CD 8+-lymfocyten binden en een celgemedieerde immuunrespons induceren. Omdat DNA-vaccins celgemedieerde immuniteit opwekken, is de hoop dat zij effectief zullen zijn tegen sommige moeilijke virussen — zelfs wanneer standaardvaccins niet hebben gewerkt.

DNA-vaccins kunnen belangrijke voordelen hebben ten opzichte van standaardvaccins. Zij kunnen antigene epitopen tot expressie brengen die meer lijken op inheemse virale epitopen en zouden daarom doeltreffender kunnen zijn. Bij levende verzwakte vaccins en gedode vaccins kan het fabricageproces de secundaire en tertiaire structuur van de eiwitten veranderen en daardoor de antigeniciteit van het vaccin; bij naakte DNA-vaccins produceert de gastheercel de virale epitoop. DNA-vaccins zouden veiliger zijn dan vaccins op basis van levende virussen, vooral bij immuungecompromitteerde patiënten, zoals HIV-geïnfecteerden.DNA-vaccins kunnen zo worden geconstrueerd dat zij genen bevatten tegen verschillende ziekteverwekkers, waardoor het aantal vaccinaties dat nodig is om kinderen volledig te immuniseren, kan worden verminderd. De constructie en vervaardiging van DNA-vaccins zou eenvoudig zijn. Tenslotte kunnen DNA-vaccins veelbelovend zijn voor de behandeling van mensen die reeds geïnfecteerd zijn met chronische virale infecties (d.w.z. HCV, HIV of HSV).