ساخت واکسن هپاتیت «ب» با ابریشم/ فناوری نانو واکسن‌سازی را آسان می‌کند

گروه علم و فناوری خبرگزاری آنا، هپاتیت ب نوعی بیماری عفونی ویروسی در انسان بوده که عامل آن ویروس هپاتیت بی است. این بیماری به شکل حاد یا مزمن در فرد بروز می‌کند و به‌شدت به کبد آسیب می‌رساند. بر اساس گزارش سال ۲۰۱۷ سازمان بهداشت جهانی ۲۵۷ میلیون انسان در جهان به ویروس هپاتیت ب مبتلا هستند. این ویروس می‌تواند منجر به التهاب کبد، سرطان کبد و حتی مرگ شود.

تمامی واکسن‌های هپاتیت ب حاوی آنتی‌ژن سطحی ویروس هپاتیت ب هستند که باعث تولید آنتی‌بادی ضد این آنتی‌ژن می‌شود. بدین ترتیب محافظتی در برابر عفونت آنتی‌ژن سطحی هپاتیت ب در بدن ایجاد می‌شود. تولید و استفاده از واکسن‌های مناسب که باعث ایمنی‌زایی در بدن افراد شود از روش‌های اصلی و مؤثر مقابله با بیماری‌های عفونی به شمار می‌رود. اغلب واکسن‌های قدیمی حاوی میکروارگانیسم‌های ضعیف‌شده یا یاتوژن غیرفعال است، این واکسن‌ها سیستم ایمنی را تحریک می‌کند.

بیشتر بخوانید:

از هپاتیت ب چه می‌دانیم؟/ بیماری‌ای که می‌تواند منجر به سرطان کبد شود

بیماری‌های کبدی با نانوذرات لیپیدی درمان می‌شوند

با این حال نباید از معایب واکسن‌های قدیمی چشم‌پوشی کرد که شامل واکنش‌های التهابی، هزینه بالای تولید و نیاز به تلقیح مجدد برای داشتن پاسخ ایمنی مداوم می‌شود. واکسن‌های زیرواحدی نوع دیگری از واکسن‌ها هستند از قسمت‌های مناسب آنتی‌ژن پپتیدی و پروتئینی تشکیل شده و ایمنی بالاتری را به فرد در مقایسه با واکسن‌های قدیمی می‌دهد. با این حال میزان تحریک سیستم ایمنی این نوع واکسن پایین است که این مشکل را با استفاده از «ادجوانت‌ها» حل می‌کنند. ادجوانت‌ها ترکیباتی هستند که به ایمونوژن‌ها یا آنتی‌ژن اضافه می‌شوند تا سلول‌های دندریتیک (سلول‌های عرضه‌کننده آنتی‌ژن) را تحریک کنند. بدین ترتیب پاسخ ایمنی بهتری در بدن فرد ایجاد می‌کنند.

ادجوانت چیست؟

«آلوم» یکی از ادجوانت‌هایی است که برای افزایش ایمنی‌زایی واکسن هپاتیت ب به آن افزوده می‌شود و تنها ادجوانت تایید شده برای به کارگیری در کاربردهای کلینیکی انسانی است. آلوم به عنوان ادجوانت در تمامی فرمولاسیون‌ واکسن‌های هپاتیت ب موجود در بازار وجود دارد. این ادجوانت کاربرد گسترده‌ای دارد چراکه اثرات آن کم است با این حال منجر به بروز واکنش‌های آلرژیک و نوروتوکسیک (سم عصبی) می‌شود. معمولا کلیه‌های انسان دزهای پایین آلومینیوم را به طور طبیعی دفع می‌کنند اما در شرایط خاصی مانند کاهش عملکرد کلیه‌ها، آلومینیوم در بدن فرد انباشته شده و به سم تبدیل می‌شود.

وقتی سطح آلومینیوم در بدن افزایش می‌یابد بر مغز و بافت استخوان تاثیر می‌گذارد، از سوی دیگر مسمومیت آلومینیوم با بروز بیماری آلزایمر نیز ارتباط مستقیم دارد. واکسن‌های حاوی آلوم باید طی چند دز و در بازه زمانی مشخص به بیمار تزریق شوند تا پاسخ ایمنی بهینه و طولانی مدت در بدن ایجاد شود. انجام این کار برای نگهداری نرخ ایمنی‌زایی بالا در کشورهای در حال توسعه مشکل است بنابراین برای ایجاد پاسخ‌های ایمنی طولانی مد باید ادجوانت‌های ایمن و سیستم‌های رهایش واکسن توسعه داد.

یک ادجوانت مناسب باید ایمن باشد به طوری که استفاده از آن در واکسن باعث بروز عوارض جانبی نشود. ادجوانت‌ها باید از نظر شیمیایی تا حد امکان خنثی باشند، زیست‌تخریب‌پذیر بودن آنها نیز دفع ادجوانت از بدن را آسان می‌کند. ادجوانت‌ها پاسخ ایمنی پایداتری را نسبت به آنتی‌ژن ایجاد می‌کنند و خصوصیات شیمیایی و فیزیکی آنها باید مشخص باشد. در صورت استفاده از ادجوانت در واکسن باید غلظت و میزان آنتی‌ژن در هر دز واکسن کم شود، از سوی دیگر ادجوانت باید در ساخت واکسن استفاده شود که در دسترس باشد.

معجزه طبیعت در عرصه پزشکی

پروتئین ابریشم پلیمیری پرکاربرد است که زیست‌سازگاری بالا و خصوصیات مکانیکی فوق‌العاده‌ای دارد. این پروتئین به عنوان نخ بخیه، سیستم رهایش دارو و پروتئین به کار می‌رود و فرایند فعال‌سازی آن نیز قابل‌انعطاف است. محققان بسیاری از سراسر جهان طی‌ دهه‌های اخیر سعی کردند با استفاده از علم نانوبیوتکنولوژی، نانوذرات مناسبی برای انتقال اجزای سازنده واکسن‌ها مانند آنتی‌ژن‌های پپتیدی، پروتئینی و اسید نوکلئیکی توسعه دهند. حامل‌های ذره‌ای مانند سیستم تحویل آنتی‌ژن عمل می‌کنند که این امر برداشت آنتی‌ژن به دست سلول‌های ارائه‌دهنده آنتی‌ژن مانند ماکروفاژها یا سلول‌های دندریتیک را افزایش می‌دهد.

حامل‌های آنتی‌ژن بر پایه ذره منبعی برای رهایش کنترل‌شده آنتی‌ژن به شمار می‌رود، بنابراین سلول‌های ایمنی دسترسی بیشتری به آنتی‌ژن دارند، این امر کیفیت پاسخ ایمنی را نیز افزایش می‌دهد. حامل‌های ذره‌ای تاز زمانی که آنتی‌ژن به سلول‌های ایمنی تحویل داده شود از آن در برابر تخریب محافظت می‌کند. استفاده از نانوذرات زیست‌تخریب‌پذیر برای تحریک سیستم ایمنی به‌راحتی انجام می‌شود، از سوی دیگر می‌توان آنتی‌ژن‌های متنوع را به صورت همزمان روی این نانوذرات بارگذاری کرد، بدون آن که تغییری در ساختار آنها در محیط درون‌تنی ایجاد شود.

مزیت‌های ابریشم در حوزه پزشکی چیست؟

نانوذرات فیبروئین ابریشم مزیت‌های بسیاری از جمله زیست‌سازگاری، تخریب کنترل‌شده، شکل و اندازه ذرات، بارگذاری دارو و رهایش دارو گسترش دارد و به همین دلیل کاربردهای بسیاری دارد. یکی از کلیدی‌ترین مزایای استفاده از فیبروئین ابریشم به عنوان حامل دارویی انجام فرایندهای آبی برای بارگذاری داروهای حساس مانند پروتئین‌ها و نوکلئوئیک‌اسیدهای درمانی است که مقاومت مناسبی برای حل شدن و جلوگیری از تخریب‌های آنزیمی و گرمایی ناخواسته دارد. فرایند استخراج و خالص‌سازی ابریشم روشی آسان و مقرون به صرفه به شمار می‌رود و از سوی دیگر فیبروئین ابریشم پلیمری طبیعی و بومی ایران است.

روشی بهینه برای ساخت واکسن هپاتیت ب

حال یک محقق ایرانی به نام فاطمه رضایی موفق به ساخت و ارزیابی نانو ادجوانت پلیمری بر پایه ابریشم شده که حاوی آنتی‌ژن هپاتیت ب است. در این پژوهش از پلیمر طبیعی فیبروئین ابریشم نانو ادجوانتی مناسب برای بارگذاری آنتی‌ژن سطحی هپاتیت ب طراحی شده است. به گفته رضایی «بعد از ساخت نانوذرات با اندازه بهینه و تعیین هویت نانوذرات پلیمری، خصوصیات فیزیکوشیمیایی نانوذرات از نظر اندازه، بار، شکل و سمیت بررسی شد و درنهایت به عنوان حامل انتقال آنتی‌ژن مورد نظر انتخاب شد. این نانو ادجوانت مانند عاملی برای ذخیره آنتی‌ژن سطحی هپاتیت ب عمل می‌کند. این پلیمر نه‌تنها نرخ زیست‌سازگاری مناسبی دارد بلکه قادر به رهایش کنترل‌شده مولکول‌های مختلف است. این نانو ادجوانت مدت زمان زیادی در سیستم گردش خون باقی می‌ماند.»

بیشتر بخوانید:

کدام عضو بدن بیش از ۵۰۰ وظیفه بر عهده دارد؟

چاپ سه بعدی بافت کبد برنده جایزه نخست ناسا شد

این نخستین باری است که از پلیمر فیبروئین ابریشم به‌عنوان نانو ادجوانت در واکسن هپاتیت ب استفاده می‌شود. میزان جذب آنتی‌ژن به دست نانوذرات به دو روش جذب فیزیی و اتصال شیمیایی انجام می‌شود. ماکروفاژها میزان رهایش آنتی‌ژن از این نانوذرات، میزان پایداری نانوذرات و میزان جذب آنها را بررسی می‌کنند. نتایج بالینی این پژوهش روی حیوانات نشان می‌دهد یکپارچگی ساختاری، ساختار دوم و سوم آنتی‌ژن سطحی هپاتیت ب در طول و بعد از ساخت فرمولاسیون آسیب ندیده است. نانو ادجوانت فیبروئین ابریشم قادر به رهایش مداوم و آهسته آنتی‌ژن طی ۵۶ روز است. سلول‌های ماکروفاژ به طور موثری نانوذرات بارگذاری شده را جذب می‌کنند. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد نانوذرات فیبروئین ابریشم انتخاب مناسبی برای حامل آنتی‌ژن در واکسن‌هاست.

انتهای پیام‌/۴۰۲۱/پ