Inaktiviranje i atenuiranje virusa koji izazivaju neke bolesti čest je način proizvodnje vakcine i prve vakcine su bile bazirane na ovimprincipima. Radi se o vakcinama koje sadrže mrtvog (inaktivne) ili jako oslabljenog virusnog uzročnika (atenuirane). Možemo često čuti da su inaktivne vakcine ,,mrtve”, a atenuirane ,,žive”. No to ,,žive” više znači da je uzročnik umrtvljen i nesposoban za replikaciju ili da naudi organizmu osobe koja je primila vakcinu/cjepivo.
Inaktiviranje i atenuiranje: kako se virusi ,,ubijaju” ili ,,umrtvljuju”?
Prvo trebamo se podsjetiti gradiva biologije: virusi NISU živi organizmi, nego neka vrsta biološki organizovane materije na granici živog i neživog. Imaju neke osobine nežive prirode, a neke osobine žive prirode. ne mogu se umnažati (replicirati) sami, kao što to mogu bakterije, koje iako su jako jednostavne, još uvijek su kudikamo komplikovanije od virusa. Da bi se umnažali, virusi MORAJU ZARAZITI nešto – ćelije biljaka, životinja, čovjeka. Samo tako mogu postojati.
Dakle, kada kažemo ,,ubiti” ili ,,umrtviti” virus, to treba shvatiti uslovno, kao radnje kojima se onemogućava replikacija (inaktivacija) ili smanjuje sposobnost replikacije (atenuacija) virusa i njihova zaraznost.
Atenuiranje virusa za vakcine: kako oslabiti patogen
Atenuirati znači ,,oslabiti” na latinskom.
Atenuiran je virus ili bakterija koja uzrokuje bolest, a koji su oslabljeni u laboratoriji tako da ne mogu uzrokovati bolest. Živi atenuirani virusi često se koriste kao vakcine jer, iako oslabljeni, mogu potaknuti snažan imunološki odgovor.Oni sadrže sve one dijelove (različite proteine) na koje naš imunološki sitem može reagovati i stvarati odbranu.
Oslabljena, atenuirana vakcina je vakcina razvijena smanjenjem virulencije patogena. On ostaje kompetentan za replikaciju nakon primjene. U osnovi, primijenjeni oslabljeni virus ne može se dovoljno replicirati da izazove bolest kod primatelja, ali će i dalje inducirati imunološki odgovor koji može zaštititi od infekcije prije nego što se virus očisti od strane imunološkog sustava.
Budući da je virus kod ovakvih vakcina kompetentan za replikaciju, postoji rizik od povratka virulentnosti nakon primjene, iako mali. To je zabilježeno kod trovalentne oralne vakcine protiv dječije paralize, koja se više ne daje kod nas, ali i kod nekih starih MMR vakcina, koje se također više ne daju. Trovalentna vakcina protiv dječije paralize je zamijenjena dvovalentnom i time je smanjen rizik dobijanja bolesti putem vakcine ali se ni ova dvovalentna više ne daje kod nas.
Virus se često atenuira uvođenjem u ćelije neke vrste u kojoj se ne replicira dobro (tj. to je infekcija životinje ljudskim virusom) ili prisiljavanjem da se više puta replicira u kulturi tkiva, protokolom koji se naziva pasažiranje.
Sami virusni sojevi za vakcine su ponešto drugačiji od ,,divljeg soja” istog virusa jer imaju dosta mutacija. Stvar je u tome da se u proizvodnji virusa u kulturi ćelija za vakcine mora proizvesti dosta virusa, dakle on mora imati sposobonost umnažanja u tim laboratorijskim kulturama, ali ne smije imati istu sposobnost u živom organizmu, kada se inicira.
Načini atenuiranja
Virusi se mogu atenuirati korištenjem principa evolucije kroz serijski prolazak virusa kroz strane vrste domaćina, kao što su:
-kultura tkiva ( o kulturama tkiva i ćelija u proizvodnji vakcina više smo pisali ovdje)
-embrionirana jaja (često pileća)
-žive životinje.
Početna populacija virusa primjenjuje se na stranog domaćina. Kroz prirodnu genetičku varijabilnost ili induciranu mutaciju, mali postotak virusnih čestica trebao bi imati sposobnost zaraziti novog domaćina. Ovi sojevi će se nastaviti razvijati unutar novog domaćina i virus će postupno izgubiti svoju efikasnost, virulentnost u izvornom domaćinu, zbog nedostatak selekcijskog pritiska.
Na sličan način se vrši i slabljenje bakterija, a takva vakcina je BCG (protiv tuberkuloze). Jedino se ne moraju bakteirje unositi u kulturu stranog domaćina, nego se selektiraju slabiji sojevi uzgajanjem na hranjljivoj podlozi (jer bakterije mogu, za razliku od virusa, opstati i same).
Dobra strana živih atenuiranih vakcina je da proizvode odličan i dugotrajan imunološki odgovor. Loša strana je to što ponekad, mada vrlo rijetko, mogu imati nuspojavu da se osoba zarazi. Međutim, atenuirane vakcine koje se koriste danas nemaju tu psosobnost, pojava je bila zabilježena samo kod starih atenuiranih vakcina, pa i to vrlo rijetko. Osipanje virusnih sojeva je moguće, pa i za OPV vakcinu paaliza izazvana sojem iz vakcine, ali ponavljamo, to nije slučaj s modernim atenuiranim vakcinama poput MMR VaxPro i Priorix, a OPV vakcina se više ne koristi rutinsku u našim krajevima.
Međutim, naučnici su stalno u potrazi za novim načinima induciranja imunološkog odgovora vacinama, baš kako bi smanjili mogućnost da vakcina koja zadrži uzročnika izazove bolest. Zato se sve više nauka i proizvodnja okreću drugačijim tipovima vakcina, poput podjediničnih vakcina dobijenih rekombinantnom tehnologijom, vakcina s adenovirusnim vektorima i iRNK (mRNA) vakcina koje ne sadrže uzročnike bolesti. Zapravo, ove novije vakcine su sigurnije od onih starih.
Inaktiviranje virusa
Vakcine od mrtvih, inaktiviranih virusa danas su IPV, inaktivna vakcina protiv gripe, neke vakcine protiv COVID-19 (primjer je Sinopharm), vakcina protiv hepatitisa A i bjesnila. Inaktivna bakterijska vakcina je ona protiv pertusisa. To bi bile naktivne vakcine u užem smislu.
No postoji još nekoliko tipova mrtvih vakcina i zapravo ih razlikujemo prema tehnologiji dobijanja:
-vakcine koje sadrže cijeli inaktivirani patogen: proizvode se kada se cijeli patogen ,,ubije” toplinom ili hemikalijama (formaldehid ili beta-propilakton), ali se samo izlaganje formaldehidu i beta-propiolaktonu široko koristi u vakcinama za ljude;
-podjedinične vakcine se proizvode pročišćavanjem antigena koji najbolje stimulišu imunološki sistem da pokrene odgovor na patogen, dok se uklanjaju druge komponente potrebne da se patogen replicira ili preživi ili koje mogu uzrokovati nuspojave (recimo sadrže samo protein koji se veže za ćelije našeg organizma);
-split vakcine od degradiranih virusnih čestica koje se proizvode korištenjem deterdženta za razbijanje virusne ovojnice (envelope, sadrži lipide);
-toksoidne vakcine nastaju inaktivacijom toksina koje proizvode bakterije. Toksoid pokreće imunološki odgovor na toksin.
Tekst napisala: Jelena Kalinić, naučni novinar i komunikator, biolog, posjeduje WHO infodemic manager certifikat i Health metrics Study design & Evidence based medicine trening.
inaktiviranje i atenuiranje
