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Que é uma vacina do ADN?

As vacinas do ADN, que são referidas frequentemente como as vacinas de terceira geração, uso projectaram o ADN para induzir uma resposta imunológica no anfitrião contra as bactérias, os parasita, os vírus, e potencial o cancro.

ADNCrédito de imagem: Bilhão fotos/Shutterstock.com

Vacinas tradicionais

As vacinas que estão actualmente disponíveis à população global incluem aquelas para o sarampo, a papeira, a rubéola, o virus da gripe sazonal, os tétanos, a poliomielite, a hepatite B, o cancro do colo do útero, a difteria, a coqueluche assim como as diversas outras doenças que são endémicos a determinadas regiões do mundo.

Muitas destas vacinas fornecem a imunidade induzindo respostas imunes adaptáveis antígeno-específicas em um anfitrião do naïve.

Mais especificamente, estas vacinas expor o sistema imunitário aos resumos que originaram do micróbio patogénico do alvo, que permite que o sistema imunitário desenvolva os anticorpos que podem reconhecer e atacar este agente infeccioso se o anfitrião vacinado encontra este micróbio patogénico no futuro.

Embora as vacinas convencionais sejam cruciais para impedir a propagação de doenças altamente infecciosas numerosas, a fabricação destas vacinas exige frequentemente que os micróbios patogénicos vivos do punho dos pesquisadores. Não somente pode a manipulação destes micróbios patogénicos levantar interesses da segurança para aquelas que desenvolvem a vacina, mas o risco de contaminação por estes micróbios patogénicos é igualmente do interesse.

Os desafios associados com a revelação de vacinas convencionais conduziram à investigação de diversas aproximações vacinais alternativas que poderiam ser usadas para doenças infecciosas e não-infecciosas.

Uma vacina alternativa que ganhou a atenção considerável é uma vacina ADN-baseada que seja considerada ser mais estável, rentável, e mais fácil de segurar do que vacinas tradicionais.

Como as vacinas do ADN trabalham?

Como qualquer outro tipo de vacina, as vacinas do ADN induzem uma resposta imune adaptável. O princípio de funcionamento básico atrás de toda a vacina do ADN envolve o uso de um plasmídeo do ADN que codifique para uma proteína que origine do micróbio patogénico em que a vacina será visada.

O ADN do plasmídeo (pDNA) é barato, estável, e relativamente seguro, desse modo permitindo que esta plataforma não-viral seja considerada uma opção excelente para a entrega do gene. Alguns dos vectores diferentes do vírus que foram usados ao pDNA da fonte incluem onco-retroviruses, lentiviruses, vírus adenóides, vírus adeno-associados, e herpes simplex-1.

Quando uma injecção (IM) intramuscular de uma vacina do ADN é administrada, o pDNA visará myocytes. As vacinas do ADN podem igualmente ser administradas através de uma injecção subcutâneo ou intradermal, ambo vise keratinocytes. Apesar do local da injecção, do pDNA os myocytes ou os keratinocytes do transfect, que se submeterão então a um tipo de morte celular programada conhecida como o apoptosis.

Uma pilha que se submeta ao apoptosis liberará os fragmentos pequenos do membrana-limite que são sabidos de outra maneira como os corpos apoptotic, que provocam o endocytosis de restos celulares por pilhas dendrítico imaturas (iDC). A actividade do iDC pode então iniciar a geração de antígenos exógenos, que são apresentados exclusivamente pela classe principal do histocompatibility II (MHCII).

A apresentação de antígeno a MHCII activa as pilhas de T+ do ajudante CD4, que contribuem à escorva da pilha de B e permitem finalmente a resposta imune humoral ser criadas. Esta resposta imune humoral é exigida para activar a produção de pilhas+ de T CD8.

Além do que a actuação em myocytes ou em keratinocytes, toda a administração que vacinal do ADN a rota puder igualmente pilhas deapresentação do transfect (APCs) localizou perto do local da injecção. Esta rota directa do transfection conduz à expressão endógena do transgene e à apresentação paralela do antígeno com MHCI e MHCII, desse modo rendendo pilhas+ de T CD8+ e CD4.

VacinaCrédito de imagem: África nova/Shutterstock.com

Que vacinas do ADN estão actualmente durante o processo de desenvolvimento?

Actualmente, não há nenhuma vacina do ADN que foi aprovada para uso difundido nos seres humanos. Contudo, diversas vacinas ADN-baseadas foram aprovadas pelos Estados Unidos Food and Drug Administration (FDA) e pelo Ministério da Agricultura dos Estados Unidos (USDA) para o uso veterinário, de que inclua uma vacina contra o vírus de Nilo ocidental nos cavalos assim como uma vacina da melanoma para cães.

Embora as vacinas ADN-baseadas não sejam aprovadas ainda para o uso no público geral, diversos ensaios clínicos humanos em curso em vacinas do ADN existem. De acordo com a biblioteca nacional dos E.U. da medicina, sobre 160 vacinas diferentes do ADN estão sendo testados actualmente em ensaios clínicos humanos nos Estados Unidos. Calcula-se que 62% destas experimentações estão devotadas às vacinas do cancro e 33% são aplicados para vacinas contra o vírus de imunodeficiência humana (HIV).

Um dos primeiros ensaios clínicos em uma vacina do ADN investigou os efeitos terapêuticos e profilácticos potenciais de uma vacina do ADN contra o VIH. Embora algum nível de imunogenicidade fosse detectado nesta experimentação, as respostas imunes não significativas foram encontradas para elevarar.  O hypervariability do VIH permite que este vírus invada o sistema imunitário do anfitrião através de diversos mecanismos diferentes.

Em conseqüência, os cientistas que procuram desenvolver uma vacina ADN-baseada contra o VIH descobriram que diversos estratégias diferentes da escorva, agentes de impulso, e programações alteradas da injecção devem com cuidado ser avaliados para projectar a melhor vacina do ADN contra o VIH.

Sentidos futuros

Mesmo que as vacinas ADN-baseadas numerosas estejam sendo testadas actualmente nos seres humanos em todo o mundo, diversos desafios ainda estão na maneira de permitir que esta aproximação vacinal seja traduzida na clínica. Um dos desafios os mais grandes associados com as vacinas do ADN é sua baixa imunogenicidade em animais e em seres humanos maiores.

Os pesquisadores acreditam que umas quantidades mais altas de ADN dentro da escala de magnésio 5 a 20 precisariam de ser injectadas em um ser humano médio-feito sob medida para aumentar a imunogenicidade de vacinas ADN-baseadas. Um outro desafio de vacinas ADN-baseadas envolve a optimização do transfection, que poderia ser conseguida com a incorporação de diversos parâmetros tais como promotor viral/eucariótica híbrido ou a optimização de codons do antígeno.

Tomada junto, uma vacina ideal do ADN evitará a degradação extracelular e incorporará com sucesso o núcleo de pilhas de alvo para induzir uma resposta imune a longo prazo.

Referências

  • Malonis R.J., Lai J.R., Vergnolle O. (2020). Vacinas Peptide-Baseadas: Desafios actuais do progresso e do futuro. Revisões do produto químico 20(6); 3210-3229. doi: 10.1021/acs.chemrev.9b00472.
  • Hobernik, D., & Bros, M. (2018). Vacinas do ADN - como longe do uso clínico? Jornal internacional de ciências moleculars 19(11). doi: 10.3390/ijms19113605.
  • Jahanafrooz, Z., Baradaran, B., Mosafer, J., e outros (2020). Comparação de vacinas do ADN e do mRNA contra o cancro. Descoberta da droga hoje 25(3); 552-560. doi: 10.1016/j.drudis.2019.12.003.
  • Rezaei, T., Khalili, S., Baradaran, B., e outros (2019). Avanços recentes na revelação de vacinas do ADN do VIH: Melhorias por etapas aos ensaios clínicos. Jornal da liberação controlada 316; 116-137. doi: 10.1016/j.jconrel.2019.10.045.

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Last Updated: Mar 17, 2021

Benedette Cuffari

Written by

Benedette Cuffari

After completing her Bachelor of Science in Toxicology with two minors in Spanish and Chemistry in 2016, Benedette continued her studies to complete her Master of Science in Toxicology in May of 2018. During graduate school, Benedette investigated the dermatotoxicity of mechlorethamine and bendamustine; two nitrogen mustard alkylating agents that are used in anticancer therapy.

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Comments

  1. Hemant Shah Hemant Shah India says:

    Language is very technical but i want to know about DNA based vaccins used in covid 19. In these vaccines adeno virus dna enters the nucleus of the cell. So is there a possibility it can alter the cells dna. Long term side effects can be much greater than corona virus

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