تجهیزات طراحی واکسن با چه مراحلی انجام می شود

[زهـرا دلاریـᥫ᭡]

استفاده از واکسن‌ها موثرترین و اقتصادی‌ترین روش پیشگیری و کنترل بیماری‌های عفونی است. واکسن‌ها را می‌توان از میکروب‌های کشته شده، میکروب‌های ضعیف شده، اسیدنوکلئیک، پروتئین‌های نوترکیب یا مولکول‌های آنتی‌ژنی میکروب‌ها تهیه کرد. اولین مرحله طراحی واکسن انتخاب آنتی‌ژن برای فعالسازی سیستم ایمنی است. این آنتی‌ژن علاوه بر ایجاد پاسخ ایمنی، نباید فرد را بیمار کند. در مرحله بعدی آنتی‌ژن با محلول‌های مناسب آماده می‌شود. در مرحله سوم قبل از واکسیناسیون انسانی، ایمنی و کارایی واکسن با تست‌های بیوشیمیایی، سلولی و حیوانی بررسی می‌شود. پس از آن واکسن به نمونه کوچک انسانی تزریق ایمنی واکسن در نمونه‌های انسانی بررسی می‌شود و اگر کارایی مناسب را داشت برای تولید انبود و عرضه به بازار تایید می‌شود. علاوه...

لطفا برای مشاهده کامل مطالب در انجمن ثبت نام کنید.

 

[زهـرا دلاریـᥫ᭡]

مراحل طراحی واکسن​

استفاده از واکسن بهترین روش پیشگیری و کنترل بسیاری از بیماری‌های عفونی است. اما طراحی واکسن برای چه بیماری‌هایی ضروری و از نظر اقتصادی به‌صرفه است؟ پاسخ این سوال را متخصصان اپیدمیولوژی با بررسی میزان شیوع یک بیماری مشخص می‌کنند. تکنولوژی و تجهیزات لازم برای تولید واکسن معیار تعیین‌کننده دیگر در تولید واکسن‌ها است.

طراحی واکسن فرایندی بسیار طولانی است که از تحقیقات اولیه تا عرضه به بازار به ۱۰ تا ۱۵ سال زمان نیاز دارد. در این مطلب قصد داریم طراحی واکسن را مرحله به مرحله با هم بررسی کنیم. اما اگر به اطلاعات بیشتر در رابطه با این مبحث دارید، مشاهده فیلم‌ آموزشی فرادرس به شما پیشنهاد می‌شود.

طراحی و ساخت واکسن از چهار مرحله اصلی تشکیل شده است. در...

لطفا برای مشاهده کامل مطالب در انجمن ثبت نام کنید.

 

[زهـرا دلاریـᥫ᭡]

مرحله اول طراحی واکسن: شناخت آنتی ژن و ساخت واکسن​

اولین مرحله طراحی واکسن مطالعه پاتوژن و شناسایی آنتی‌ژن‌های آن است. در این مرحله عامل آنتی‌ژنی، روش ورود پاتوژن‌ها به سلول‌ها، گیرنده‌های آنتی‌ژن، روش همانندسازی پاتوژن و نحوه بیماری‌زایی آن بررسی می‌شود. به علاوه نحوه پاسخ سیستم ایمنی به پاتوژن و مکانیسم پاتوژن برای فرار از سیستم ایمنی باید شناسایی شود. انتخاب آنتی‌ژنی که بیشترین پاسخ ایمنی را در بدن ایجاد کند، کار دشواری است. اما ژنوم ویروس‌ها کوچکتر از ژنوم سایر میکرواورگانیسم‌ها است و انتخاب آنتی‌ژن مناسب واکسن‌های ویروسی ساده‌تر است.

پروتئین‌ها و گلیکوپروتئین‌های پوشش ویروس‌ها (پروتئین‌های ساختاری) تولید آنتی‌بادی‌ها را تحریک می‌کنند. اما آنتی‌ژن‌های داخلی ویروس...

لطفا برای مشاهده کامل مطالب در انجمن ثبت نام کنید.

 

[زهـرا دلاریـᥫ᭡]

مرحله دوم طراحی واکسن: مطالعات پیش بالینی​

مطالعات پیش‌بالینی مجموعه تست‌هایی است که در شرایط «in vitro» و «in vivo» انجام می‌شود. آزمایش‌های این مرحله حدود ۲ سال زمان نیاز دارد. پس از انتخاب نوع آنتی‌ژن با استفاده از روش «in silico» یا آزمایشگاهی، تست‌های «in vitro» برای واکسن انجام می‌شود. در مطالعات «in vitro» ویژگی‌های ساختاری، سمیت و ایمنی‌زایی واکسن طراحی شده با استفاده از واکنش‌های بیوشیمیایی و برهم‌کنش‌های بین‌مولکولی بررسی می‌شود. یکی از تست‌های این مرحله بررسی عفونت‌زایی واکسن‌ها است.

در تست‌های in vivo واکسن در مدل‌های حیوانی بررسی می‌شود. برای انتخاب نمونه حیوانی باید به این نکته توجه کرد که روند ایجاد بیماری و بیماری‌زایی نهایی پاتوژن شبیه به انسان باشد...

لطفا برای مشاهده کامل مطالب در انجمن ثبت نام کنید.

 

[زهـرا دلاریـᥫ᭡]

تست‌های پتنسی بر اساس مکانیسم عمل و نوع واکسن انتخاب می‌شوند. در ابتدای مطلب توضیح دادیم که واکسن‌های زنده میکروب یا ویروس ضعیف شده است. در نتیجه پتنسی واکسن با توانایی تکثیر ویروس یا میکروب (عفونت‌زایی) و تعداد سلول‌های انتقال‌یافته به میزبان (دوز)، تعریف می‌شود. مکانیسم ایمنی‌زایی واکسن‌های پلی‌ساکاریدی ارائه آنتی‌ژن‌ها و اپیتوپ‌ها به لنفوسیت‌های B و تحریک تولید آنتی‌بادی است. در این واکسن‌ها ساختار و ویژگی‌های شیمیایی پلی‌ساکارید شدت ایمنی‌زایی را مشخص می‌کند. تست‌های پتنسی به سه دسته کلی تست‌های عفونت‌زایی، تست‌های پتنسی نسبی و تست‌های جرم آنتی‌ژن تقسیم می‌شوند.

• تست‌های عفونت‌زایی: عفونت‌زایی واکسن‌ها با تعیین LD50 مشخص می‌شود. LD50 دوزی از واکسن‌ است که ۵۰٪...

لطفا برای مشاهده کامل مطالب در انجمن ثبت نام کنید.

 

[زهـرا دلاریـᥫ᭡]

مرحله سوم طراحی واکسن: کارآزمایی بالینی​

اگر واکسن در مطالعات پیش‌بالینی ایمن‌زایی کافی داشته باشد برای انجام آنالیزهای بعدی وارد مرحله کارآزمایی بالینی می‌شود. در این مرحله ایمنی‌زایی واکسن روی انسان بررسی می‌شود. این مرحله در سه فاز انجام می‌شود.

• فاز اول کارآزمایی بالینی: در فاز اول گروه ۲۰ تا ۸۰ نفره‌ از افراد بزرگسال واکسینه می‌شوند. اگر واکسن برای کودکان باشد، مطالعه با افراد بزرگسال شروع می‌شود و به تدریج سن گروه نمونه کاهش می‌یابد تا به افرادی با سن موردنظر برید. در این مرحله مطالعه باز است و همه افراد می‌داتنند چه کسی واکسن و چه کسی دارونما دریافت کرده است. هدف فاز اول کارآزمایی بالینی پاسخ به این پرسش‌ها است که آیا واکسن برای انسان بی‌خطر...

لطفا برای مشاهده کامل مطالب در انجمن ثبت نام کنید.

 

[زهـرا دلاریـᥫ᭡]

مرحله چهارم طراحی واکسن: دریافت مجوز عرضه در بازار​

پس از انجام آزمایش‌های بالینی نتایج آزمایش‌ها در اختیار سازمان کنترل کنترل کیفی هر گشور قرار می‌یگرد. این سازمان‌ها ایمنی‌زایی، خلوص و بی‌خطر بودن ترکیب طراحی شده را در آزمایش‌های مرجع خود بررسی و مجوز تولید انبوه آن را صادر می‌کنند.

چالش های طراحی واکسن​

تولید واکسن‌ها نقش مهمی در مقابله با انواع بیماری‌های عفونی و بعضی از تومورها داشته است. اما تولید این داروها با چالش‌هایی روبه‌رو است. یکی از چالش‌های تولید واکسن‌ها تشخیص مکانیسم ایمنی اختصاصی است که در پاسخ به یک نوع پاتوژن خاص...

لطفا برای مشاهده کامل مطالب در انجمن ثبت نام کنید.

 

[زهـرا دلاریـᥫ᭡]

فاز اول شناخت آنتی ژن و اپیتوپ in silico​

واکسن‌های آنتی‌ژن‌های پروتئینی را می‌توان با روش‌های in silico و با استفاده از بیوانفورماتیک بررسی کرد. این روش‌ها به طراحی واکسن‌های اختصاصی‌تر کمک می‌کند و هزینه‌های مراحل بعدی ساخت واکسن را کاهش می‌دهد. در این روش‌ها پس از در نظر گرفتن یکی از آنتی‌ژن‌ها به عنوان پروتئین هدف باید توالی آمینواسیدی آن، میزان بیماری‌زایی و ساختار سه‌بعدی در مراحل مختلف بررسی شود. در این روش برای طراحی واکسن‌های پلی‌والان توالی‌های چند آنتی‌ژن یا کل ژنوم بررسی می‌شود. کانال‌های یونی باکتری‌ها یکی از پروتئین‌های سطحی است که در طراحی بسیاری از واکسن‌های پروتئینی به عنوان آنتی‌ژن در نظر گرفته می‌شود.

[IMG alt="محققی داده‌های زنتیکی را در کامپیوتر...

لطفا برای مشاهده کامل مطالب در انجمن ثبت نام کنید.

 

[زهـرا دلاریـᥫ᭡]

علاوه بر اطلاعات آنتی‌ژن، اطلاعات پروتئین‌های ایمنی که با آنتی‌ژن برهم‌کنش می‌دهند نیز باید ذخیره شود. کمپلکس سازگاری بافتی ویژه کلاس یک (MHCI) و گیرنده‌های تول-لایک (TLR) پروتئین‌هایی هستند که فایل PDB آن‌ها از بانک داده‌های پروتئینی ذخیره می‌شود. در این فایل‌ها اطلاعات توالی آمینواسیدی پروتئین و ساختار سه‌بعدی آن وجود دارد. از این فایل‌ها در مراحل بعد برای بررسی برهم‌کنش آنتی‌ژن با گیرنده‌ها استفاده می‌شود. در مرحله بعد توالی از آنتی‌ژن که به MHCI وMHCII و سلول‌های B متصل می‌شود، به کمک پایگاه داده‌های «Immune Epitope Database and Analysis Resource | لینک+» تعیین می‌شود. برای این منظور کافی است توالی FASTA آنتی‌ژن وارد بخش «T Cell Epitope Prediction Tools» و «B Cell Epitope Prediction...

لطفا برای مشاهده کامل مطالب در انجمن ثبت نام کنید.

 

[زهـرا دلاریـᥫ᭡]

در مرحله بعدی آلرژی‌زایی اپیتوپ‌ها مشخص شده بررسی و اپیتوپ‌های آلرژی‌زا حذف می‌شود. این کار را می‌توان با ابزار آنلاین AllerTOP v.2 «+» انجام داد. در مرحله بعد کارایی آنتی‌ژن در تحریک سیستم ایمنی (آنتی‌ژنسیتی | Antigenicity) بررسی می‌شود. این کار را می‌توان با کمک الگوریتم آنلاین VaxiJen «+» انجام داد. برای محاسبه آنتی‌ژنسیتی کافی است توالی FASTA پروتئین را در کادر این سایت وارد کنید. این سیستم بر اساس نوع پاتوژن از الگوریتم‌های متفاوتی استفاده می‌کند. به همین دلیل انتخاب صحیح نوع اورگانیسم در این مرحله بسیار مهم است. علاوه بر ویژگی‌های گفته شده، توالی اپیتوپ در تحریک تولید اینترفرون گاما را می‌توان با الگوریتم‌های وب‌سایت FNepitope بررسی کرد.

در مرحله بعدی از نرم‌افزارهای داکینگ...

لطفا برای مشاهده کامل مطالب در انجمن ثبت نام کنید.