واکسن های نسل جدید

مقدمه

طبق تاریخچه‌ی واکسیناسیون، پروتکل‌های ابتدایی ساخت واکسن‌ها بر اساس تضعیف یا غیرفعال‌سازی عوامل بیماری‌زا پایه‌گذاری شده است؛ اما با پیشرفت علوم مختلف زیست‌شناسی از قبیل زیست‌شناسی سلولی- مولکولی، ایمونولوژی، میکروبیولوژی، ژنتیک، بیوتکنولوژی و … چشم‌اندازهای جدیدی درزمینه‌ی طراحی و ساخت واکسن‌ها گشوده شده است؛ به عنوان مثال استفاده از پروتئین‌های نوترکیب با انواع مختلفی از سیستم‌های بیان با مزایای مختلف و همچنین DNA واکسن‌ها که از پلاسمیدهای غیر قابل تکثیر تشکیل شده‌اند، می‌توانند پاسخ‌های ایمنی سلولی طولانی مدت را تحریک کنند. در این راستا استراتژی‌های تقویت پاسخ سیستم ایمنی و مسیرهای مختلف تحویل آنتی‌ژن مورد بررسی و گسترش قرار گرفته است. مهم‌ترین فاکتور جهت کاربردی و مؤثر بودن واکسن، قابلیت آن در ارائه‌ی فاکتورهای آنتی‌ژنیک عامل بیماری‌زا به میزبان بوده است که این توانایی، ارتباط مستقیم با تنوع آنتی‌ژنی عامل بیماری‌زایی دارد. در نتیجه، واکسن‌ها قادر به تحریک تولید آنتی‌بادی‌های خنثی‌کننده یا اپسونیزه‌کننده‌ها علیه عوامل بیماری‌زا هستند. از سوی دیگر، ایمنی سلولی در برابر عوامل بیماری‌زای درون سلولی بحث چالش‌برانگیز واکسن‌های امروزی هستند. واکسن‌های نوترکیب با ظرفیت یک یا چند آنتی‌ژن تعریف‌شده برای ایجاد ایمنی در برابر عامل بیماری‌زا، در حضور مواد کمکی و با استفاده از پلاسمیدها یا حامل‌های بی‌خطر باکتریایی/ ویروسی به میزبان ارائه می‌شوند. نقطه‌ی قوت واکسن‌های پروتئینی نوترکیب، تصفیه‌ی مواد میکروبی ارائه‌شده به سلول است که نگرانی بابت ورود سم‌های عامل بیماری‌زا به بدن میزبان را کاهش می‌دهد. یکی دیگر از مشکلات اساسی که این فناوری بر آن غلبه کرده است، حل پیچیدگی در به دست آوردن مقادیر کافی اجزای آنتی‌ژنی خالص است. با این حال، یکی از چالش‌های اصلی در توسعه این استراتژی‌های جدید، طراحی واکسن‌هایی است که نوع مناسب واکنش ایمنی را برای ایجاد مصونیت به‌طور عمده به عوامل بیماری‌زای داخل سلولی و به‌ویژه آنهایی که باعث عفونت‌های مزمن و اغلب مادام‌العمر می‌شوند را ایجاد می‌کند.

توسعه و تکامل واکسن

به نظر می‌رسد هیچ‌یک از دست‌آوردهایی که تحولات رشته‌ی بیوتکنولوژی در دنیای امروز مطرح کرده است، به اندازه بیوسنتز واکسن‌های DNA نوترکیب (R-DNA) برای بیماری‌های انسان و حیوان و بهبود رفاه بشر تأثیرگذار نبوده است. اخیراً فناوری نوظهور R-DNA برای تولید واکسن در دسترس قرار گرفته است. ماحصل این فناوری، سنتز توالی ژنی از مهم‌ترین آنتی‌ژن‌های عوامل بیماری‌زا است که عموماً تکثیر آن در سلول‌های پروکاریوت انجام می‌شود. نکته مهم دیگر، پتانسیل اصلاح ژنتیکی واکسن‌های ضعیف‌شده زنده است. تحقیقات به سرعت در حال انجام است و پیشرفت سریع در شناسایی و شبیه‌سازی بسیاری از ایمونوژن‌های مهم قابل شناسایی است، همچنین در این زمینه، توسعه سیستم‌های ناقل میزبان کارآمدتر مورد انتظار هستند. بیوسنتز آنتی‌ژن‌ها در ارگانیسم‌های بی‌ضرر مانند E. coli به سازنده واکسن اجازه تولید یک محصول همگن، خالص و ایمن را می‌دهد. یکی دیگر از مسائل اساسی که توسط این فناوری بر آن غلبه می‌شود، پیچیدگی موجود در به دست آوردن مقادیر کافی از اجزای آنتی‌ژنی خالص شده است؛ اما تحقیقات جهت بهبود ادجوانت‌ها و تقویت‌کننده‌های ایمنی و سیستم‌های تحویل‌دهنده‌ی جدید (مانند لیپوزوم‌ها)، ترکیبات حامل آهسته رهش‌ها، ابزار مکانیکی کند رهش و … نیز به‌شدت موردنیاز است. ترکیب هر دو فناوری برای بهره‌برداری کامل از پتانسیل واکسن‌های R-DNA خالص‌شده موردنیاز است. اکثر واکسن‌های فعلی به علت اینکه علیه پاتوژن‌هایی هستند که تنوع آنتی‌ژنی پایینی دارند و حفاظت از آنها با ایمنی همورال انجام می‌شود، موفق بوده‌اند. برای مثال در مورد فلج اطفال، کزاز، دیفتری، سرخک و هپاتیت B، این قضیه صادق است. در نتیجه، واکسن‌هایی که قادر به تولید آنتی‌بادی‌های خنثی‌کننده یا opsonizing علیه این پاتوژن‌ها بودند، موفق بودند. از سوی دیگر، ایمنی مهم سلولی در برابر پاتوژن‌های داخل سلولی (که در بیشتر موارد منجر به عفونت‌های مزمن می‌شود) با استفاده از استراتژی‌های واکسن فعلی بسیار دشوارتر است. نکته‌ی قابل اهمیت این است که در طراحی واکسن از آنتی‌ژن‌های حفاظت‌شده‌ای استفاده شود که نوع و طیف مناسب پاسخ ایمنی را در بدن ایجاد کند. تلاش‌های قابل‌توجهی برای شناسایی آنتی‌ژن‌های حفظ‌شده در گونه‌های پاتوژن انجام شده است. استفاده از ابزارهای بیوتکنولوژیکی جدید، پتانسیل مناسبی از استراتژی‌ها و امکانات را درزمینه واکسینولوژی فراهم کرده است. انواع مختلفی از سیستم‌های بیانی برای اجزای پروتئین آنتی‌ژنی مانند باکتری‌ها، مخمرها، سلول‌های پستانداران و سلول‌های حشرات وجود دارد که در آن‌ها DNA کدکننده تعیین‌کننده آنتی‌ژن می‌تواند وارد و بیان شود.

اکثر واکسن‌های تحت بررسی امروزه بر اساس پروتئین‌های نوترکیب بسیار خالص یا زیرواحدهای پاتوژن هستند. نمونه کلاسیک واکسن‌های پروتئین نوترکیب که در حال حاضر در انسان استفاده می‌شود، واکسن علیه هپاتیت B است. عفونت ویروس هپاتیت (HBV) B یک بیماری مزمن کبدی است که در سراسر جهان رخ می‌دهد. واکسن‌های فعلی با بیان آنتی‌ژن سطحی هپاتیت B (HBsAg) در سلول‌های مخمر تولید می‌شوند. HBsAg در ذرات ویروس مانند (VLPs) جمع می‌شود که بسیار ایمنی‌زا هستند و واکسن HBV را به یک واکسن بسیار کارآمد تبدیل می‌کند. سیستم بیان مخمر ممکن است آنتی‌ژن را در مایع رویی کشت ترشح کند که می‌تواند تصفیه آن را تسهیل کند. فناوری تولید واکسن HBV به چندین تولیدکننده منتقل شده و قیمت‌ها به دلیل رقابت کاهش یافته است که این واکسن را برای اکثر کشورهای در حال توسعه مقرون به صرفه کرده است. اگرچه واکسن‌های مبتنی بر پروتئین‌های نوترکیب در مقایسه با واکسن‌های سنتی مزایای متعددی از جمله ایمنی و هزینه تولید دارند، اما اکثر آنها هنگامی که به‌تنهایی تجویز می‌شوند، ایمنی ضعیفی داشته و در نتیجه نیاز به استفاده از ادجوانت‌ها برای ایجاد یک اثر محافظتی و طولانی مدت دارند. استفاده موفقیت‌آمیز از پروتئین‌های نوترکیب به‌عنوان واکسن، از جمله هپاتیت B و اخیراً HPV، به دلیل استفاده از نمک آلومینیوم امکان‌پذیر شد؛ بنابراین، بررسی ادجوانت‌های جدید، یک زمینه بسیار مهم در واکسینولوژی است. مشکلات اصلی برای توسعه ادجوانت‌های جدید شامل درک پیچیدگی مولکولی آنها و مکانیسم‌هایی است که توسط آنها برای تحریک یا القای پاسخ ایمنی عمل می‌کنند. به عنوان مثال، مکانیسم اثر نمک‌های آلومینیوم که رایج‌ترین ادجوانت‌های مورد استفاده در واکسن‌های انسان و حیوان در سراسر جهان هستند، ناشناخته باقی مانده است.

سیستم‌های بیان آنتی‌ژن جهت ساخت واکسن

هدف از بررسی سیستم‌های بیانی (سلولی) برای بیان آنتی‌ژن‌های طراحی‌شده به منظور تولید واکسن، عبارت است از: افزایش حجم محصولات تولیدشده، عدم نیاز به سیستم‌های خالص‌سازی، افزایش سرعت تولید و در نهایت انجام پروسه‌های تغییرات پس از ترجمه بر روی پروتئین‌ها.

DNA پلاسمید بیانی حاوی توالی‌های کدکننده آنتی‌ژن کلون‌شده تحت کنترل پروموتر هترولوگ از طریق سیستم‌های بیولوژیکی به بدن میزبان ارائه می‌شود تا منجر به بیان آنتی‌ژن در سلول‌های ترانسفکت‌شده، گردد. برخی از سیستم‌های بیانی که در حال حاضر تحت بررسی هستند شامل سیستم‌های بیان پروتئین پروکاریوتی مانند سیستم‌های بیان باکتری و سیستم‌های بیان یوکاریوتی مانند سیستم بیان مخمر، سیستم بیان حشرات، سیستم بیان سلولی پستانداران، سیستم بیان گیاه و غیره می‌باشند. چندین عامل باید قبل از انتخاب سیستم برای بیان آنتی‌ژن در نظر گرفته شود. در مبحث انتخاب سیستم بیان آنتی‌ژن، سطح بیان به‌دست‌آمده با استفاده از هر بردار بیانی خاص و پروموتر، نشانگر انتخابی و وجود یا عدم وجود اصلاح پس از ترجمه توسط وکتور نوترکیب، از جمله ویژگی‌های اساسی هستند که در کارایی تولید نوترکیب مؤثر هستند. آنتی‌ژن‌ها به عنوان واکسن در سیستم‌های بیان باکتریایی به دلیل سهولت کار و سطح بالای ظرفیت بیان، بیشترین استفاده را دارند. با این حال، برای آنتی‌ژن‌هایی که در آنها تغییرات پس از ترجمه (به عنوان مثال، گلیکوزیلاسیون) ضروری است، استفاده از سلول‌های پستانداران یا حشرات دارای اهمیت است. علاوه بر این، سلول‌های مخمر، برخی از ماشین‌های سلولی یوکاریوتی که مسئول اصلاح پس از ترجمه پروتئین‌ها هستند را ارائه می‌کنند که قادرند پروتئین‌ها را گلیکوزیله نمایند.

DNA واکسن‌ها

نقطه‌ی قوت DNA واکسن‌ها، استفاده از توالی ژنی مناسب عامل عفونی جهت تحریک پاسخ ایمنی بدن میزبان، بدون انتقال سم و زیرواحدهای خطرناک است. با این حال، یکی از چالش‌های اصلی در توسعه این استراتژی‌های جدید ایمن‌سازی، شامل طراحی واکسن‌هایی است که نوع مناسب پاسخ ایمنی را برای ایجاد مصونیت، عمدتاً در برابر پاتوژن‌های درون سلولی و به‌ویژه آنهایی که عفونت‌های مزمن و اغلب مادام‌العمر را موجب می‌شوند، ایجاد ‌کند. در بیشتر موارد، واکسن‌های R-DNA خالص‌شده باید پایدارتر از واکسن‌های سنتی قابل مقایسه باشند، به‌ویژه با توجه به شرایط دمایی. در نهایت، هزینه‌های کنترل کیفیت واکسن‌های R-DNA باید کاهش یابد که می‌تواند به کشورهای در حال توسعه اجازه دسترسی به واکسن‌ها را بدهد. تزریق مستقیم یک پلاسمید DNA برهنه به عضله به عنوان یک سیستم واکسن با توانایی القای پاسخ ایمنی اکنون به خوبی تثبیت شده است، زیرا این رویکرد برای بیان آنتی‌ژن‌های متعدد از پاتوژن‌های مختلف با نتایج امیدوارکننده استفاده شده است.DNA  واکسن یا واکسن ژنتیکی از یک پلاسمید حاوی یک منشأ تکثیر اشریشیا کلی برای تکثیر پلاسمید، یک پروموتر قوی به‌طور کلی از سیتومگالوویروس، مکان‌های شبیه‌سازی متعدد (که در آنها می‌توان ژن موردنظر را وارد کرد) و ژن مقاوم به آنتی‌بیوتیک به عنوان نشانگر تشکیل شده است. ایده پشت سیستم واکسن DNA این است که آنتی‌ژن را می‌توان مستقیماً توسط سلول‌های میزبان به روشی مشابه آنچه در طول عفونت ویروسی رخ می‌دهد بیان کرد. در نتیجه، آنتی‌ژن‌ها می‌توانند به عنوان پروتئین‌های سنتزشده در سیتوپلاسم پردازش شوند و پپتیدهای تکه‌تکه‌شده توسط مولکول‌های کلاس یک (I) MHC به سیستم ایمنی ارائه شوند. علاوه بر این، اگر پروتئین صادر یا ترشح شود، می‌توان آن را توسط مولکول‌های کلاس دو (II) MHC پردازش کرد و در نتیجه، یک پاسخ آنتی‌بادی خاص را ایجاد نمود. در ابتدا، واکسن‌های DNA یا با تزریق عضلانی IM یا با استفاده از یک سیستم انتقال ذرات DNA به نامGene Gun  تجویز می‌شد. برخلاف تزریق IM که به میکروگرم DNA پلاسمید و چندین دوز نیاز دارد، سیستم Gene Gun به سطوح نانوگرمی DNA پلاسمید برای القای همان سطح پاسخ ایمنی نیاز دارد. در این صورت، نوع پاسخ ایمنی القاشده در پاسخ به آنتی‌ژن یکسان توسط دو سیستم مشخص شد. در حالی که تزریق IM عمدتاً پاسخ Th۱ را ایجاد کرد، ایمن‌سازی Gene Gun باعث ایجاد یک پروفایل مخلوط Th۱ / Th۲ یا Th۲ تغییریافته شد. این یافته‌ها در طراحی واکسن بسیار مهم هستند، زیرا نوع پاسخ ایمنی موردنیاز برای محافظت در برابر یک پاتوژن خاص مهم است.

واکسن‌های DNA دارای چندین ویژگی هستند که می‌تواند نشان‌دهنده مزایایی نسبت به سایر روش‌های ایمن‌سازی باشد: برخلاف واکسن‌های میکروارگانیسم ضعیف‌شده، در این واکسن‌ها خطر عفونت وجود ندارد. آنها هم ایمنی هومورال و هم با واسطه سلولی را ایجاد می‌کنند و قادر به القای پاسخ‌های ایمنی طولانی مدت و افزایش پاسخ‌های سلول‌های T سیتوتوکسیک هستند. علاوه بر این، واکسن‌های DNA مشکلات مرتبط با تولید واکسن‌های پروتئین نوترکیب، مانند تا شدن ناکافی مولکول‌های هدف یا هزینه تهیه‌ی خلوص بالای پروتئین‌های نوترکیب را ندارند. اگرچه واکسن‌های DNA دارای مزایای بسیاری هستند، برخی نگرانی‌ها در مورد مناسب بودن و قابلیت آن باید بررسی شوند، مانند امکان تولید آنتی‌بادی‌های ضد DNA، ادغام پلاسمید DNA در ژنوم سلول (که اکنون یک امکان دور در نظر گرفته می‌شود)، میزان کارایی و … . واکسن‌های DNA برای بیان آنتی‌ژن‌های بسیاری از پاتوژن‌های مختلف مانند آنفلوانزا، HIV، مالاریا، سل و لیشمانیوز مورد استفاده قرار گرفته‌اند که منجر به القای پاسخ‌های ایمنی علیه این عوامل اتیولوژیک در چندین مدل حیوانی و در برخی موارد به محافظت می‌شود. برای افزایش اثربخشی این واکسن‌ها، برخی از رویکردها طراحی شده‌اند که نسل دوم واکسن‌های DNA را تشکیل می‌دهند، به‌طور مثال تغییرات پلاسمیدی که بیان ژن را تقویت می‌کنند و یا سیستم‌هایی که سیتوکین‌ها یا مولکول‌های دیگری را که قادر به تقویت پاسخ‌های ایمنی هستند، بیان می‌کنند.

برخی از این استراتژی‌های جدید عبارتند از: استفاده از ژن‌هایی که آپوپتوز را القا می‌کنند، ژن‌های کدکننده لیگاندهای گیرنده‌های Toll مانندTLRs) ) و روش‌های مهم دیگری شامل فرمولاسیون DNA که باعث می‌شوند DNA را از تخریب محافظت کند یا جذب آن را به سلول‌ها تسهیل کند. یک مثال خوب، کپسوله کردن DNA در میکروذرات یا استفاده از ناقل‌های زنده مانند ویروس‌ها یا باکتری‌ها برای محافظت و تسهیل انتقال DNA به سلول‌های خاص است. جذب DNA به سلول‌ها را نیز می‌توان با استفاده از الکتروپوریشن in vivo بهبود بخشید، روشی که در آن از مقادیر کمی جریان الکتریکی اعمال‌شده در داخل بدن برای ایجاد موضعی منافذ در سلول‌ها استفاده می‌شود که به DNA بیشتری اجازه ورود به سلول‌های هدف را می‌دهد. با این حال، پیش‌بینی استفاده گسترده از الکتروپوریشن در کمپین‌های واکسیناسیون دشوار است. علیرغم موفقیت نسبی در بهبود ایمنی‌زایی ناشی از واکسن‌های DNA، مکانیسم‌های سلولی دقیقی که توسط آن واکسن DNA در بدن کار می‌کند هنوز کاملاً شناخته‌شده نیست. باز هم، از آنجایی که نشان داده شده است که واکسن‌های DNA به‌تنهایی برای القای یک پاسخ ایمنی قوی کافی نیستند، استراتژی‌هایی مانند تقویت اولیه برای بهبود پاسخ ایمنی برای توسعه واکسن‌های کارآمد در برابر انواع بیماری‌های عفونی استفاده شده است.

واکسن‌های نوترکیب زنده با استفاده از ناقل‌های باکتریایی یا ویروسی

در نتیجه پیشرفت‌های علم زیست‌شناسی مولکولی و ژنتیک، مسیرهای مؤثری جهت ارائه‌ی آنتی‌ژن‌های طراحی‌شده به منظور تحریک سیستم ایمنی توسط ناقل‌های نوترکیب زنده فراهم شده است. ایده پشت این رویکرد، استفاده از ظرفیت عفونت و خواص ایمنی ناقل زنده برای برانگیختن پاسخ ایمنی در برابر پروتئین‌های خود و همچنین نسبت به پروتئین هترولوگ است. تعدادی از باکتری‌ها مانند سالمونلا تیفی و باسیلCalmette-Guérin (BCG)  و ویروس‌ها (مانند واکسینیا و آدنوویروس) به عنوان واکسن‌های ناقل نوترکیب زنده مورد بررسی قرار گرفته‌اند. به‌طور کلی، این ناقل‌ها دارای مزایای ذاتی خود پاتوژن هستند، مانند تقلید یک عفونت طبیعی. ظرفیت آنها در تحریک زیرمجموعه‌های سلول‌های +T CD۴  و +CD۸ بالا بوده و در برخی موارد امکان تجویز خوراکی نیز وجود دارد. واکسن‌های باکتریایی ضعیف‌شده، جدید نیستند، با این حال استفاده از آنها به عنوان حامل یا وسیله انتقال برای بیان آنتی‌ژن هترولوگ نشان‌دهنده ‌یک فناوری با کاربرد گسترده است که ممکن است تأثیر قابل‌توجهی بر توسعه واکسن داشته باشد. سیستم‌های فعال برای ارائه آنتی‌ژن هترولوگ ناقل‌های باکتریایی می‌توانند پاسخ‌های ایمنی هومورال و/یا سلولی را برانگیزاند و می‌توانند به‌صورت خوراکی تجویز شوند، در نتیجه باعث ایجاد ایمنی مخاطی می‌شوند. بیشتر این سویه‌ها حساس به آنتی‌بیوتیک هستند که در صورت بروز هرگونه واکنش نامطلوب، امکان درمان آنتی‌بیوتیکی را فراهم می‌کنند. به‌طور کلی، این نوع واکسن‌ها مقرون به صرفه نیز هستند. چندین باکتری به عنوان ناقل مورد استفاده قرار گرفته‌اند، مانند مایکوباکتریوم بوویس BCG (۱۸)، لیستریا مونوسیتوژنز، سالمونلا و شیگلا که همگی نشان داده شده است که به خوبی قادر به برانگیختن پاسخ‌های ایمنی هستند. پاتوژن‌های ویروسی، باکتریایی، تک‌یاخته‌ای و متازوئر در مدل‌های حیوانی، اگرچه در مقایسه با ناقل‌های باکتریایی ویژگی‌های مشابهی دارند، اما ویژگی‌های متمایزی نیز دارند که باید قبل از انتخاب هر یک از آنها در نظر گرفته شوند. به عنوان مثال، در حالی که لیستریا سلول‌های CD۸+ T مبتنی بر آنتی‌ژن خاصTh۱ را تحریک می‌کند، BCG و سالمونلا پاسخ‌های ایمنی را با الگوهای Th۱/Th۲ به‌صورت مخلوط تحریک می‌کنند. در میان این ناقل‌های باکتریایی، M. bovis BCG و S. typhi بهترین نماینده‌ی نشان‌دهنده‌ی وضعیت فعلی این رویکرد هستند که می‌توان آن را در مقالات متعدد و متنوعی که با استفاده از هر دو ناقل منتشر شده است، مشاهده کرد. BCG یک واکسن ناقل مورد توجه است، زیرا بسیار بی‌خطر بوده و برای بیش از ۳ میلیارد نفر با حداقل عوارض جانبی تجویز شده است، می‌توان آن را بلافاصله پس از تولد تجویز کرد، این ناقل خود یک ادجوانت قوی است و امکان ایجاد ایمنی با واسطه سلول T در برابر آنتی‌ژن هترولوگ کلون‌شده را فراهم می‌کند. این ویژگی آخر به عنوان یک عنصر ضروری یک واکسن موفق در برابر پاتوژن‌های داخل سلولی در نظر گرفته می‌شود.

مسیرهای دریافت واکسن

اولین راه شناخته‌شده واکسیناسیون در اوایل قرن دهم پس از میلاد در چین به‌صورت تنفسی انجام شد، در واقع با دمیدن مواد دلمه پودری حاوی ویروس واریولا از بیماران آبله داخل بینی، ایمونوژن‌ها به فرد منتقل می‌شد. پس از آزمایش‌های قرن پانزدهم با تزریق زیرپوستی و معرفی سوزن و سرنگ (N-S)  در اواسط قرن نوزدهم توسط گروهی از محققین، عصر جدیدی در پزشکی آغاز شد. تزریق جلدی جهت ایمنی‌زایی در قرن ۱۸ توسط ادوارد جنر و با استفاده از ضایعات آبله‌ی گاوی انجام شد. تحقیقات جهت توسعه و استفاده راه‌های انتقال با مزایای دیگری از قبیل کاهش دوز، افزایش پاسخ ایمنی، کاهش هزینه‌های اقتصادی، پایداری حرارتی، ترجیح بیمار و کاربر در حال انجام است.

چندین روش تحویل واکسن در ۲۵ سال گذشته ایجاد شده است که باعث ایجاد پاسخ‌های ایمنی قوی در مدل‌های پیش‌بالینی و در آزمایش‌های بالینی انسانی می‌شود. برخی از روش‌های انتقال عبارتند از: کمک‌کننده‌ها (مانند: هیدروکسید آلومینیوم، فرمولاسیون ریبی،)QS۲۱، لیپوزوم‌ها، نانوذرات، ذرات ویروسی، کمپلکس‌های تحریک‌کننده ایمنی، دندریمرها، ناقل‌های ویروسی، تحویل DNA از طریق تفنگ ژن، الکتروپوراسیون یا Biojector ۲۰۰۰,  سلول‌ها pentrating pept، هدف‌گیری گیرنده سلول‌های دندریتیک، گیرنده‌های Toll-like، گیرنده‌های کموکاین و سموم باکتریایی. ناقل‌های ویروسی قابلیت‌های متفاوتی به عنوان وسیله انتقال ژن برای واکسن‌ها و ایمونوتراپی‌ها دارند.

بحث

با شیوع سندرم حاد تنفسی کرونا-۲ (SARS-CoV-۲) که در سال ۲۰۱۹ در ووهان چین آغاز شد، اهمیت پیشگیری و واکسیناسیون، هرچه بیشتر مشخص و نیاز فوری به ساخت واکسن‌های ایمن و کارآمد مطرح شد. جامعه علمی تلاش‌های زیادی برای درک این بیماری انجام داده است و تلاش‌های بی‌نظیری برای توسعه واکسن‌ها و درمان‌ها ادامه دارد. سم‌شناسان و آسیب‌شناسان نیز در این تلاش‌ها برای آزمایش اثربخشی و ایمنی واکسن‌های پیشنهادی مشارکت کردند. در حال حاضر، چندین واکسن SARS-CoV-۲ در آزمایش‌های بالینی وجود دارد و سرعت توسعه واکسن برای برآورده کردن نیاز فوری بسیار تسریع شده است؛ اما کماکان مشکلات در مسیر طراحی واکسن‌های ایمن و بی‌خطر کم نبوده و محققان در تلاش هستند تا پس از تحلیل و کشف مکانیسم پاتوژن‌ها و شناخت ساختار آن‌ها بتوانند کارآمدترین و بی‌خطرترین واکسن‌ها را طراحی کنند، لذا علیرغم پیشرفت واکسن‌های مرسوم، به دلیل نگرانی‌ها در مورد ایمنی‌زایی کم، احتمال سمیت واکسن‌ها، ناپایداری و نیاز به تجویز چندگانه واکسن‌ها، همچنان به بهبود مستمر درزمینه‌ی طراحی واکسن نیاز است؛ به‌طور مثال برای غلبه بر مشکلات ذکرشده، اخیراً فناوری نانو برای سیستم‌های تحویل مبتنی بر نانوحامل در ساخت واکسن استفاده شده است که فرصتی برای افزایش پاسخ‌های ایمنی سلولی و هومورال ارائه می‌دهد. استفاده از نانوذرات در فرمولاسیون واکسن نه تنها ایمنی‌زایی و پایداری آنتی‌ژن را افزایش می‌دهد، بلکه تحویل هدفمند و رهایش آهسته را نیز ممکن می‌سازد، همچنین روش‌های بیوانفورماتیک برای تشخیص عملکرد ژن‌های نامشخص استفاده می‌شوند که می‌توانند به عنوان کاندیدایی در طراحی واکسن به‌کار برده شوند و می‌توانند رویکرد بهتری برای ورود زنان باردار در آزمایش‌ها و برنامه‌های واکسن باشند.

فراپژوهش