Rekombinant DNA-teknologi for vaksineutvikling

Historisk var vaksiner først basert på svekkede eller inaktiverte versjoner av levende virus, men disse hadde noen ulemper. I noen tilfeller kan det svekkede viruset for eksempel gå tilbake til et aktivt virus og forårsake sykdommen det ble designet for å bekjempe. Moderne fremskritt innen genetikk og rekombinant DNA, eller rDNA, teknologi har gjort det mulig for forskere å lage vaksiner som ikke lenger har potensial til å forårsake sykdom. Tre forskjellige typer preparater basert på rDNA-vaksine-teknologi brukes til dyre- og humane vaksiner.

Forskere har brukt rDNA vaksine teknologi for å genetisk modifisere levende virus slik at de fremdeles kan fremkalle en immunrespons, men ikke være patogene. Dette krever å vite hvilke gener i viruset som er assosiert med viral replikasjon og deretter slette eller slå ut disse genene. Et genetisk modifisert virus som ikke lenger kan replikere, har fortsatt overflateproteiner eller antigener som er anerkjent som fremmed for verten, og fremmer en immunrespons mot det modifiserte viruset.

For de virusene der proteinet eller antigenet som induserer immunresponsen er kjent, viralt DNA at koder for det bestemte proteinet kan isoleres, klones og brukes til å lage viralt protein i en test rør. Store mengder viralt protein syntetisert fra det klonede DNA blir deretter renset og brukt som vaksine. Syntetisert protein fra klonet DNA, eller et sett av virale proteiner som brukes til immunisering, blir referert til som rekombinante inaktiverte vaksiner.

• Sørg for å unngå vanlig stavet og misbrukt begrep: liggende DNA

Genetiske vaksiner består av strippede biter av viralt DNA som er konstruert for å starte ekspresjon av et proteinantigen spesifikt for sykdommen etter injeksjon i dyret som gjennomgår vaksinasjon. Disse små virale DNA-stykkene injiseres under huden, hvoretter vertscellene tar opp DNA. DNA-malen blir oversatt og virale proteiner blir laget i vertscellene. Vertens immunsystem reagerer hvis det har blitt utsatt for selve sykdommen og prøver å bekjempe det ved å lage antistoffer mot de nylig syntetiserte virale proteiner.

• Vaksinedefinisjon: Et stoff introdusert i kroppen for å fremme produksjonen av antistoffer og gi motstand mot en sykdom.

Til tross for alle vaksinene som er utviklet gjennom rDNA-teknologi, er smittsomme sykdommer hos dyr og mennesker fortsatt et verdensomspennende problem. Selektivt trykk og naturlig seleksjon fører til evolusjonære endringer i virus som følgelig produserer nye stammer som nåværende vaksiner ikke lenger kan bekjempe. Det er også virus som vaksiner ikke eksisterer for fordi de fremdeles er dårlig forstått. Fremskritt innen bioteknologi og omfattende innsats fra Viral Genomes Project ved National Center for Bioteknologiinformasjon, National Institutes of Health, har ført til sekvensering av mer enn 1200 forskjellige virale genomer. Et genom er det komplette settet med gener som finnes i en gitt organisme. Dette pågående sekvenseringsinitiativet gir forskere ny genetisk informasjon som potensielt vil gjøre det lettere å utvikle nye vaksiner gjennom rDNA-teknologi.