Kas ir cauruļvadā? Vakcīnu izstrādes nākotne
Vakcinācijas pētniecība vienmēr attīstās, izmantojot jaunas tehnoloģijas, lai palīdzētu samazināt vairāku slimību slogu vai pilnībā izskaust tās no mūsu kopienām.
Kopš pirmās vakcīnas izstrādes 1796. gadā zinātnieki ir meklējuši jaunus veidus, kā ar vakcinācijas palīdzību aizsargāt cilvēkus pret infekcijas slimībām. Lai gan dažas nāvējošas vai ļoti novājinošas slimības tagad var pilnībā novērst, izmantojot vakcināciju, citas, piemēram, malārija, joprojām katru gadu nogalina tūkstošiem cilvēku visā pasaulē. Tāpēc jaunu vakcīnu pētniecība un izstrāde, kā arī piekļuve esošajām vakcīnām joprojām ir sabiedrības veselības prioritāte.
Tagad mums ir sešas vakcīnu tehnoloģijas vai platformas, ko pētnieki izmanto vakcīnu izstrādei. Daži no daudzsološākajiem vakcīnu tehnoloģiju sasniegumiem ir mRNS un DNS vakcīnas. Šīs tehnoloģijas var novest pie sasniegumiem, kas pārsniedz infekcijas slimības, piemēram, attiecībā uz noteikta veida vēža profilaksi vai ārstēšanu.
mRNS vakcīnas
Matrices RNS jeb mRNS tehnoloģijas tiek izstrādātas un pētītas jau kopš 20. gadsimta 60. Gadiem. Pirmajos mRNS vakcīnu pētījumos tika pētīts, kā tās varētu izmantot Ebolas vīrusa profilaksei. Covid-19 pandēmijas laikā šie sākotnējie centieni tika novirzīti Covid-19 apkarošanai. Pirmā mRNA vakcīna, kas tika apstiprināta izmantošanai Eiropā, 2020. gadā bija pret Covid-19.
mRNS tehnoloģija ir pārbaudīta arī klīniskajos izmēģinājumos pret citām infekcijas slimībām, piemēram, gripu, RSV un Zika.
mRNS tehnoloģija tiek pētīta kopš 20. gadsimta 70. gadiem, lai izstrādātu vakcīnas pret dažiem vēža veidiem, piemēram, melanomu un plaušu vēzi, kā arī pret jauniem vēža ārstēšanas veidiem. Šī tehnoloģija ir ļāvusi veikt pētniecības atklājumus, palīdzot novērst agresīva vēža recidīvus pēc operācijas, kā arī iemācot organismam uzbrukt dažiem vēža veidiem, pirms tiem ir iespēja attīstīties.
DNS vakcīnas
DNS vakcīnas, kas pazīstamas arī kā plazmīdas vakcīnas, darbojas, ievadot mūsu organismā īsas DNS sekvences, kas satur norādījumus par antigēnu ražošanu no konkrēta vīrusa vai baktērijas. Tiklīdz vakcīna ir organismā, mūsu šūnas izmanto DNS sekvenci un sāk ražot šos antigēnus. Tas ļauj mūsu imūnsistēmai iemācīties atpazīt un apkarot šo slimību, ja mēs jebkad saskarsimies ar to.
Viens no šīs pieejas iespējamajiem ieguvumiem ir tas, ka imūnsistēmas reakcija var būt daudz spēcīgāka nekā ar citiem vakcīnas veidiem. DNS vakcīnas ir arī stabilākas un vieglāk ražojamas nekā mRNS vakcīnas, jo tās nav jāglabā temperatūrā, kas ir ievērojami zemāka par sasalšanas temperatūru, un tas ievērojami uzlabotu piekļuvi tām.
DNS vakcīnu potenciāls pirmo reizi tika atklāts 20. gadsimta 80. gados. DNS vakcīnas joprojām tiek pētītas, un neviena vēl nav apstiprināta lietošanai cilvēkiem ES/EEZ. Visā pasaulē notiek klīniski izmēģinājumi, lai izpētītu to drošumu un efektivitāti pret vairākām infekcijas slimībām. DNS vakcīnas pirmo reizi tika izmantotas dzīvniekiem 1993. gadā, un dažas DNS vakcīnas ir apstiprinātas lietošanai dzīvniekiem Amerikas Savienotajās Valstīs un ES/EEZ. 2021. gadā Indija apstiprināja pirmo DNS vakcīnu lietošanai cilvēkiem, lai aizsargātu pret Covid-19. DNS vakcīnām ir potenciāls atklāt plašas iespējas, kas pašlaik nav pieejamas, tostarp vakcīnu pret HIV un citām slimībām.
Tāpat kā visām vakcīnām un citiem medikamentiem Eiropā, arī DNS vakcīnām būs jāpierāda, ka tās ir drošas un efektīvas, pirms tās tiks apstiprinātas lietošanai cilvēkiem.
Jauni vakcīnas piegādes veidi
Neskatoties uz to, ka vakcīnas ir drošas, efektīvas un ekonomiskas, no adatām var būt bail, jo īpaši bērniem. Tiek veikti daudzi pētījumi par inovatīviem vakcīnu ievadīšanas veidiem. Dažas no iespējām ir šādas:
perorālās vakcīnas jau tiek lietotas, un tās jau sen tiek uzskatītas par ļoti daudzsološām, jo tās ir lētas, viegli lietojamas un var būt ārkārtīgi efektīvas. Perorālā poliomielīta vakcīna tika ieviesta 20. gadsimta 60. gados, un perorālās poliomielīta vakcīnas joprojām tiek izmantotas.
Taču tām ir savas problēmas. Mūsu gremošanas sistēma ir nestabila, kuņģa skābes var bojāt vai iznīcināt vakcīnas sastāvdaļas, un tās ne vienmēr labi uzsūcas mūsu zarnās.
Tagad pētnieki meklē jaunus veidus, kā aizsargāt perorālās vakcīnas sastāvdaļas un uzlabot absorbciju, ieviešot vitāli svarīgos komponentus mikroskopiskā aizsargslānī. Tas nozīmētu, ka vakcīna saglabā savu efektivitāti, neraugoties uz bargajiem apstākļiem, kādos tā nonāk gremošanas sistēmā.
Deguna aerosolu priekšrocība ir tāda, ka tiem nav nepieciešama specializēta apmācība, kas nozīmē, ka cilvēki paši var vakcinēties pat ātri un viegli. Degums ir pilns ar asinsvadiem blakus virsmai un zem porainas membrānas, kas nozīmē, ka tas ir ļoti efektīvs veids, kā ievadīt vakcīnu organismā. Tā kā vīrusi un baktērijas ļoti bieži iekļūst organismā caur degunu, deguna aerosolu priekšrocība ir arī tā, ka tie veicina imūnsistēmas reakciju tur, kur tā ir visvairāk nepieciešama.
ES/EEZ jau ir apstiprinātas deguna aerosola vakcīnas pret gripu bērniem; tās tiek aktīvi pētītas arī pret citiem elpceļu vīrusiem, piemēram, Covid-19.
Pētnieki pēta arī veidus, kā nesāpīgi ievadīt vakcīnas caur ādu ar augsta spiediena gaisa strūklu vai izmantojot ultraskaņas viļņus, lai palīdzētu šķidrai vakcīnai iekļūt organismā. Abas iespējas ir parādījušās daudzsološas, jo apvidus zem ādas tiek uzskatīts par ideālu vietu daudzu vakcīnu mijiedarbībai ar imūnsistēmu. Tomēr joprojām pastāv problēmas, jo mūsu ādai nav viendabīga biezuma. Šīs ievadīšanas metodes arī tiek uzskatītas par dārgām, salīdzinot ar tradicionālajām injekcijām vai deguna aerosoliem.
Šī tehnoloģija sastāv no desmitiem vai simtiem mazu adatu, kas ir tik īsas, ka tās pārklāj ādu, neradot sāpes. Šīs adatas ļauj vakcīnai, ko uzklāj uz ādas, iet cauri ādai un nonākt organismā. Lai gan tas nevar nozīmēt adatu lietošanas izbeigšanu, tas likvidētu lielas adatas izmantošanu un sāpes, kas saistītas ar tradicionālām injekcijām. Daži pētījumi arī liecina, ka šī tehnoloģija varētu uzlabot efektivitāti.
Ir pierādīts, ka elektroporācija ir arī potenciāls veids, kā aizstāt šļirces. Tas darbojas, izmantojot nelielu daudzumu elektrības, lai vai nu ievadītu vakcīnu organismā, vai uz laiku “atvērtu” šūnas vakcīnai.