Nazal Aşıların Yaygın Kullanımına Yol Açabilecek Gelişmeler

Álvaro Quintana

Aşılama, patojenik enfeksiyonların şiddetini ve ölümcüllüğünü azaltmada tartışmasız bir şekilde başarılı olmuştur. Bununla birlikte, aşılama yeri ile patojenlerin maruz kalındığı yol arasındaki kopukluk, solunum yolu enfeksiyonları gibi, birçok aşının ilk enfeksiyondan etkili koruma sağlamada hala mücadele ettiği anlamına gelir. Bu, burun yerleşimini önemli ölçüde engellemeyen asellüler boğmaca formülasyonu gibi aşılar ve hafif olsa da devam eden atılım enfeksiyonlarıyla yeni COVID-19 aşılarında açıktır. Oral polio aşısı ve nazal grip aşıları gibi birkaç istisna dışında, çoğu aşı intramüsküler enjeksiyon yoluyla uygulanır. Yine de intramüsküler aşılar, güçlü dolaşımdaki antikorlar ve sistemik hafıza hücresi tepkilerini teşvik ederken, bu tepkiler solunum yolu gibi mukozal bariyerleri korumakta yetersiz kalır.

Önemli noktaları göster

Enjeksiyon yoluyla uygulanan geleneksel aşılar etkili sistemik bağışıklık tepkilerini üretir, ancak solunum yolları gibi mukozal alanlar için yeterli koruma sağlamaz.
Burundaki fizyolojik zorluklar, örneğin epitel bariyeri ve mukus salgıları, nazal aşılama etkilerini hedef bağışıklık hücrelerine ulaşmada engeller.
Adenovirüsler, mukozal savunmaları aşmak ve güçlü bağışıklık tepkilerini uyarmak için kullanılmış, onları nazal aşılama için potansiyel taşıyıcılar haline getirmiştir.
Araştırmacılar, mukozal zarları delip kalıcı yerel bağışıklık tepkilerini indükleyebilen bağışıklık uyarıcılarla kombinlenen nanopartikül emülsiyonları geliştirmektedir.
Nazal aşılar, intramüsküler aşılamadan sonra pekiştirme dozları olarak kullanıldığında özellikle mukozal dokularda immünoglobulin A üretimini uyarabilme yeteneğini göstermiştir.
Burun içinde yerel bağışıklık hafıza hücrelerinin oluşumu ve kalıcılığını incelemeye artan bir ilgi var, bu da daha etkili ve sürdürülebilir aşılar geliştirmek için önemli olabilir.
Bilimsel araştırmalar, bağışıklık yanıtlarını destekleyen yapıları anlamak ve gelecekteki aşı tasarımlarını iyileştirmek için aşılamadan sonra bağışıklık hücrelerinin yerlerini izlemeye odaklanıyor.

Yeni formülasyonlar ve bağışıklık hafızası tepkilerinin geliştirilmiş anlayışı daha iyi nazal aşı tasarımlarına yol açabilir the-scientist.com'dan

Nazal Aşılama Önündeki Engeller

Burnu ve solunum yollarını hedef alarak aşılama yaparken birçok fizyolojik engelin aşılması en büyük zorluklardan biridir. Michigan Üniversitesinde bir immünoloji uzmanı olan Pamela Wong, "Bu yüzeyler aracılığıyla günlük olarak maruz kaldığımız birçok antijen göz önünde bulundurulduğunda, bu yüzeylerin bağışıklık ortamı oldukça özel özelliklerle karakterizedir." diyor. Bunlar, hastalık dışı durumlarda aşırı tepkimemeyi önlemek için bir tolerans durumu yaratan yerel bağışıklık tepkilerini düzenleyen çok sayıda düzenleyici T hücresi ve antijen sunumu yapan hücre içerir. Bu sistem ayrıca rutin olarak gelen içeriği yakalayıp dışarı atmak için mukus üretir ve epitel hücrelerdeki silyalar, partikülleri daha fazla çıkarmaya yardımcı olur. Ek olarak, epitel hücreler kendi başına aşılara karşı bir bariyer oluşturur. Von Andrian, "Bu bariyer oldukça katı olma eğilimindedir." diye açıklıyor. Bu, mRNA veya adjuvan ile rekombinant proteini içeren nanoparçacık lipid taşıyıcılarını nazal mukozaya sunmanın etkili bir bağışıklık sağlamasının olası olmadığı anlamına gelir. Nazal aşıların etkili olabilmesi için, antijenin epitelin ötesindeki bağışıklık hücrelerine ulaşması gereklidir. Erken yöntemler, adenovirüslerin vektör olarak kullanılması yoluyla bu zorlukların üstesinden gelmeyi içeriyordu, çünkü adenovirüsler, vücut mukozal savunmalarını aşmak için kullanılır. Dahası, adenovirüsler bağışıklık sistemini uyarır, bu da onları bu hücrelerin bağışıklık tolerans kapasitelerini aşmak için ideal hale getirir.

Aşılama, patojen enfeksiyonlarının şiddetini ve ölüm oranını azaltmada tartışılmaz bir başarı olmuştur. realclearscience.com'dan

Nazal Aşı Formülasyonunda Kanıt Yatıyor

Bu sınırlamaların üstesinden gelmek için, araştırmacılar, bağışıklık uyarıcılarla birleştirilen su içinde yağ nano emülsiyonlar (NE'ler) gibi sentetik bileşiklere ve adjuvanlara odaklanmışlardır. Bununla birlikte, bu aşıların formülasyonu, başarıları için kritik öneme sahiptir. Von Andrian, "Uyarıcı antijenle eşlik etmeli ve her ikisi de aynı antijen sunumu yapan hücreye ulaşmalıdır." diyor. Wong ve ekibi, birden fazla bağışıklık reseptörünü aktive eden bir nazal nano emülsiyon geliştirdi. "Aynı zamanda antijeni taşıyor, onun daha iyi mukozal teslimatını kolaylaştırıyor ve mukusa daha çok yapışarak bir rezervuar sağlıyor," diyor Wong. Bu uyarıcı, burunda ve kan dolaşımında antijen-spesifik antikor yanıtlarını teşvik eden ve faz 1 denemesinde güvenli oldu. Yakın zamanda, Wong'un grubu, Icahn Tıp Fakültesi'ndeki araştırmacılarla, antiviral bir bağışıklık reseptörü olan RIG-I reseptörünü aktive eden RNA ile nano emülsiyonlarını birleştirmek için işbirliği yaptı. Wong, "RNA uyarıcımızla nano emülsiyonumuzu birleştirerek antiviral yolları uyarmak için daha uygun bir bağışıklık tepkisi elde ettik." dedi. Araştırmacılar, SARS-CoV-2 spike proteininin nazal teslimatı için bu adjuvanı kullanarak, Intramüsküler Pfizer mRNA COVID-19 aşılamasını takiben bağımsız bir nazal aşı ve nazal takviye olarak formülasyonunu incelediler. Bu, diğer mukozal modellerde ve güçlendirilmiş COVID-19 aşısında araştırılan "başlat-çek" stratejisini taklit ediyor. İlk aşılama, dolaşımdaki T ve B hücre gruplarını antijen arayışında harekete geçiriyor. Solunum yollarındaki ikincil aşılama, bu bağışıklık hücrelerini bölgeye çağırır ve bunlar burunda veya solunum yolunda antijenin girmesiyle yeniden aktive edilmek üzere bir hafıza havuzu olarak yerleşir. İlk ve güçlendirici intramüsküler aşılama, güçlü dolaşımdaki antikor üretimini teşvik ederken, nazal formülasyonla yapılan aşılama stratejileri, yalnız başına veya takviye olarak, tek başına mukozal immünoglobulin A üretimiyle sonuçlanan stratejilerdi.

Pamela Wong, nazal aşıları geliştirmek için yeni nano emülsiyonlar ve adjuvanlar geliştiriyor. the-scientist.com'dan

Aşı Tasarımına Yol Gösterici Olarak Bağışıklık Hafızasının Haritalanması

Adjuvanlar, solunum mukozal aşı yanıtlarındaki zorlukları aşmada yardımcı olabilirken, araştırmacılar da aşı sonuçlarını izleme mekanizmalarına ilgi duyuyor. Von Andrian, "Birini aşılarsanız, aşı etkisinin kalıcı olması gerekir." diyor. "İlk zorluk şudur: Burun mukozasında güvenli bir şekilde yerel bir hafıza havuzu nasıl oluşturabilirsiniz? Ardından ikinci zorluk: Bu hafıza havuzunu uzun süreler boyunca nasıl sürdürebilirsiniz?" Bu soruların yanıtlanması, aşı tasarımını iyileştirebilir. İmmünolog Ziv Shulman ve ekibi, Weizmann Bilim Enstitüsünde, bütün organ görüntülemesi kullanarak gastrointestinal traktaki mukozal tepkileri inceledi. COVID-19 aşısının piyasaya sürülmesiyle birlikte, Shulman birçok çalışmanın antikor yanıtlarını ve virüslere karşı faaliyetleri araştırdığını, ancak kendisinin farklı bir sorusu olduğunu söylüyor: "Hücreler nerede? Bağışıklık yanıtını destekleyen yapılar nerede?" Shulman'a göre, aşılama sırasında ve sonrasında bağışıklık tepkileri hakkında daha fazla bilgi sahibi olmak, araştırmacılara aşıların tasarımı için daha iyi içgörüler sunar. "Bu, farelerde ve insanlarda ölçebileceğimiz yeni bir düzey sağlar." diye ekliyor. "Sadece moleküle son noktada bakmak yerine, incelemek için geçiş noktaları elde ederiz." Farelerdeki bulgular, aktive olmuş bağışıklık hücrelerinin uyarım sonrasında nereye gittiğine dair soruları yanıtlayarak, bilim insanlarının yeni formülasyonlarda uzun vadeli aşı yanıtlarını daha iyi incelemelerini sağlar. Shulman, bu bağışıklık sonuçlarına yön veren moleküler mekanizmalar hakkında daha fazla şey öğrenilecek fırsatların olduğunu, bunların bilim insanlarının aşıların güçlü ve zayıf yönlerini daha iyi anlamalarına yardımcı olabileceğini öngörüyor.