Grundlegende Klassifizierung und Eigenschaften von Virusimpfstoffen
Wenn es um Impfstoffe geht, gibt es viele Arten, darunter: Virusimpfstoffe, proteinbasierte Impfstoffe, virale Vektorimpfstoffe, Nukleinsäureimpfstoffe – um welche Art von Impfstoffen handelt es sich? Was sind die Vor- und Nachteile?
Wir können einfach verstehen, dass ein Impfstoff eigentlich ein Virus ist, das seine Toxizität (Infektions- und Fortpflanzungsfähigkeit) entfernt oder schwächt. Vor der Ansteckung nehmen es B-Zellen und T-Zellen zu"sehen", damit das erworbene Immunsystem vorab Waffen (Gedächtniszellen) dagegen produzieren kann. Diese vier Arten von Impfstoffen sind eigentlich vier verschiedene Formen von Viruskomponenten, bei denen die Toxizität entfernt wurde.
Viraler Impfstoff
Viraler Impfstoff ist der früheste verwendete Impfstofftyp, einschließlich abgeschwächter Viren und inaktivierter Viren. Durch einige physikalische, chemische und biologische Mittel (einschließlich Erhitzen, Formaldehyd, genetische Veränderung usw.), um die Toxizität des Virus zu verringern (attenuierter Impfstoff) oder sogar vollständig zu eliminieren (inaktivierter Impfstoff), wird der Virusimpfstoff erhalten. Im Allgemeinen ist die Immunantwort von inaktivierten Impfstoffen schwach, während inaktivierte Impfstoffe bestimmte potenzielle Sicherheitsrisiken aufweisen.
Attenuiertes Virus: Nachdem Sie das Virus erhalten haben, kultivieren Sie es künstlich, um es zu mutieren, und screenen Sie dann den weniger toxischen Stamm. Es ist erforderlich, den Impfstoff nach Kontakt mit dem menschlichen Körper ohne Reaktion oder nur mit geringer Reaktion herzustellen. Daher ist dieser abgeschwächte Impfstoff eigentlich ein"lebendes Virus", aber es ist weniger virulent und verursacht nur eine Immunantwort, ohne Krankheiten zu verursachen.
Herausragende Eigenschaften zeigen sich in folgenden Aspekten:
1) Die Induktion umfasst die humorale Immunität und die zelluläre Immunität, die eine starke Schutzwirkung hat. 2) Da es sich um ein lebendes Virus handelt, kann sich das Virus im Körper vermehren, lange Zeit mit Körperzellen interagieren und eine starke Immunität hervorrufen.
3) Es ist nur eine Impfung erforderlich, um zufriedenstellende Ergebnisse zu erzielen.
4) Es kann durch natürliche Infektion (Augentropfen, Nasentropfen, orale Verabreichung usw.) inokuliert werden, was nicht nur eine systemische Immunantwort hervorrufen kann, sondern auch eine lokale Immunantwort induzieren kann.
5) Es kann den Körper dazu anregen, mit allen Antigenen des Virus zu reagieren (das Virus enthält eine Vielzahl von Antigenen, von denen ein oder zwei eine Reaktion hervorrufen können).
6) Im Allgemeinen wird ein Vakuum-Gefriertrocknungsprozess angewendet, der eingefroren werden muss (-15 ℃ ~ -20 ℃)
Seine Hauptnachteile:
1) Da es sich um ein Lebendviruspräparat handelt, kann es andere lebende Krankheitserreger verunreinigen;
2) Einige attenuierte Lebendimpfstoffe behalten immer noch eine gewisse Virulenz;
3) Der traditionelle attenuierte Lebendimpfstoff kann eine Erholung der viralen Virulenz aufweisen;
4) Es kann bei einigen immungeschwächten Personen schwere Erkrankungen hervorrufen;
5) In einigen Fällen kann eine Wildtyp-Virusinfektion die Wirksamkeit von Lebendimpfstoffen verringern;
6) Defekte Partikel können die Immunwirkung des Impfstoffs beeinträchtigen;
7) Hohe Anforderungen an Lagerung und Transport.
Inaktiviertes Virus: Nachdem das Virus erhalten wurde, wird es durch hohe Temperaturen oder chemische Reagenzien inaktiviert, wobei nur die äußeren Eigenschaften erhalten bleiben, und dann in den menschlichen Körper geimpft. Das Immunsystem erkennt die Eigenschaften des inaktivierten Virus. Wenn es erneut auf die gleiche Art von lebendem Virus trifft, aktiviert es eine spezifische Immunität und eliminiert das Virus.
Seine Hauptvorteile:
1) Da es kein infektiöses Virus gibt, ist es relativ sicher;
2) Es ist bequem, ohne Gefriertrocknung zu lagern;
3) andere lebende Krankheitserreger haben weniger Verschmutzungsprobleme;
4) Die Herstellung ist relativ einfach.
Hauptnachteile:
1) Die Immunwirkung ist im Allgemeinen geringer als die von attenuierten Lebendimpfstoffen. Obwohl es eine Immunantwort einschließlich neutralisierender Antikörper induzieren kann, kann es keine zytotoxische T-Lymphozyten-Reaktion induzieren.
2) Die induzierte Immunantwort hält nur kurze Zeit an und erfordert mehrere Impfungen.
3) Inaktivatoren haben Wirkungen auf virale Antigene und haben unterschiedliche Wirkungen auf verschiedene Antigenkomponenten.
4) Aufgrund des geringen Ausmaßes der induzierten Immunantwort und des Ungleichgewichts der Impfstoffantwort zwischen den Antigenkomponenten können Krankheiten induziert werden.
5) Es ist im Allgemeinen erforderlich, den Impfstoff zu konzentrieren und zu reinigen.
6) Im Allgemeinen kann es nicht auf natürliche Weise inokuliert werden, so dass es nicht einfach ist, eine lokale Immunantwort hervorzurufen.
7) Adjuvantien werden benötigt und Inaktivatoren sind in den Präparaten vorhanden.
Protein-Impfstoff
Proteinimpfstoffe werden aus viralen Proteinkomponenten hergestellt, einschließlich virusartiger Partikel (VLP) und Proteinuntereinheiten-Impfstoffe. Viroid-Impfstoff ist eine leere Virushülle, aus der Nukleinsäurekomponenten entfernt wurden. Es hat eine starke Immunogenität und birgt keine versteckten Krankheitsgefahren. Der Nachteil ist, dass es schwierig herzustellen ist. Proteinkomponenten-Impfstoff, auch bekannt als Subunit-Impfstoff, ist, wie der Name schon sagt, ein Impfstoff, der eine Proteinkomponente des Virus enthält. Die Proteinkomponente, die hauptsächlich in der Forschung und Entwicklung des Covid-19-Impfstoffs verwendet wird, ist das S-Protein, das das neuartige Coronavirus benötigt, um Zellen zu infizieren. Der Proteinimpfstoff birgt kein Krankheitsrisiko, aber seine Immunogenität ist schwach und erfordert im Allgemeinen mehrere Injektionen. Zum Beispiel gehört der Hepatitis-B-Impfstoff, der dreimal verabreicht werden muss, zum Proteinimpfstoff.
Viraler Vektorimpfstoff
Der Virusvektor-Impfstoff kann das Problem der schwachen Immunogenität des Proteinkomponenten-Impfstoffs bis zu einem gewissen Grad lösen. Verwendung von gentechnisch verändertem"sicher"Virus (z. B. Adenovirus) als Vektor, das Gen, das das Schlüsselprotein pathogener Mikroorganismen codiert, wird in das Genom des Adenovirus eingefügt, und dann das"geändert"Adenovirus wird in vitro massenproduziert und dann als Impfstoff in den menschlichen Körper geimpft. Ein viraler Vektorimpfstoff kann eine starke Immunantwort stimulieren, aber wenn einige Menschen vor der Impfung eine Immunantwort gegen das Adenovirus haben, wird die Wirkung des viralen Vektorimpfstoffs stark reduziert.
Nukleinsäure-Impfstoff
Der Nukleinsäure-Impfstoff benötigt kein komplexes Zellkultursystem und kein Expressions- und Reinigungssystem und kann direkt im Labor synthetisiert werden, sodass eine schnelle Massenproduktion erreicht werden kann.
Es ist erwähnenswert, dass die Zugabe von Immunadjuvans die Wirksamkeit von inaktivierten Impfstoffen, Proteinkomponenten-Impfstoffen und anderen Impfstoffen mit schwacher Immunogenität signifikant verbessern kann. Immunadjuvantien umfassen niedermolekulare Verbindungen, Mineralsalze, Nanomaterialien usw., die durch eine Vielzahl von Mechanismen eine Rolle spielen können. Beispielsweise können Adjuvantien wie Aluminiumsalze Antigene in einem kleinen Bereich nahe der Injektionsstelle zurückhalten und sie langsam freisetzen, um den Antikörpertiter zu verbessern; Einige Adjuvantien selbst können die Pathogen-bezogenen molekularen Muster (PAMPs) des angeborenen Immunsystems aktivieren, wie LPS und CPG, die die Sekretion verschiedener Zytokine und Chemokine durch angeborene Immunzellen fördern, die Rekrutierung und Aktivierung von T-Zellen und B Zellen,
Bezug
1. Ewen Callaway. Das Rennen um Coronavirus-Impfstoffe: ein grafischer Leitfaden. Natur. April 2020; 580 (7805): 576–5 2. Sunita Awateet al. Wirkungsmechanismen von Adjuvantien. Vorderseite Immunol. 16. Mai 2013; 4: