چرا بسیاری از واکسن های معاصر دوام کمی دارند؟ | توضیح داد

هنگامی که یک فرد تزریق سرخک را دریافت کرد، معمولاً برای تمام عمر خود در برابر بیماری سرخک محافظت می شود. واکسن سرخک یکی از قوی‌ترین واکسن‌های موجود در تسلیحات امروزی ماست. اما این در مورد اکثر واکسن های دیگر صدق نمی کند. برای محافظت طولانی باید چندین بوستر مصرف کرد. چرا این طور است؟

ما اخیراً بررسی 34 واکسن دارای مجوز فعلی را برای مدت زمان مصونیت محافظتی آنها منتشر کردیم و متوجه شدیم که تنها پنج واکسن محافظت طولانی مدت برای بیش از 20 سال را ارائه می دهند و تنها سه واکسن محافظت مادام العمر را ارائه می دهند. از این 34 واکسن، 15 واکسن 5 تا 20 سال محافظت می‌کنند، در حالی که تعداد مشابهی از واکسن‌های دیگر محافظت کوتاه‌مدتی را ارائه می‌کنند که حدود پنج سال یا کمتر طول می‌کشد.

مهمتر از آن، به استثنای تعداد بسیار کمی از واکسن های نسل جدید، مدت حفاظت کوتاهی دارند.

چگونه واکسن ها پاسخ های ایمنی متفاوتی را القا می کنند؟

ایمنی پس از واکسیناسیون در یک فرآیند پیچیده ایجاد می شود. در مکانیسم بنیادی ایمونولوژیک، غدد لنفاوی ما ابتدا سلول‌های B حافظه را تولید می‌کنند که محافظت طولانی‌مدتی در برابر بیماری ایجاد می‌کنند. این سلول ها آنتی ژنی را که واکسن تحویل داده است، به خاطر می سپارند. در آینده، هنگامی که یک جسم خارجی مانند یک ویروس حامل همان آنتی ژن وارد بدن می شود، سلول های B باعث تولید تعداد زیادی آنتی بادی قوی برای از بین بردن آن می شوند و عفونت را از بین می برند.

این سلول‌های حافظه B نیاز به پشتیبانی از سلول‌های T دارند و تنها واکسن‌هایی که سلول‌های T را تحریک می‌کنند نیز می‌توانند بدن را وادار به تولید آنها کنند.

علاوه بر این، همه واکسن‌ها – از جمله تیفوئید پلی‌ساکارید و واکسن‌های پنوموکوکی – بدن را وادار به ساخت سلول‌های B نمی‌کنند. در برخی موارد، تقویت‌کننده‌های مکرر برای افزایش مدت زمان ایمنی که سلول‌ها ایجاد می‌کنند، از شش ماه تا چند سال مورد نیاز است. همچنین، واکسن‌ها باعث تولید سلول‌های B حافظه در درجات مختلف می‌شوند، به علاوه داشتن سلول‌های B حافظه به تنهایی محافظت را تضمین نمی‌کند.

پس از تجویز واکسن سرخک و سرخجه، سطح سلول های B حافظه در پلاسمای خون ثابت می ماند. این به خوبی با سطوح آنتی بادی چند دهه بعد مطابقت دارد. این مورد در مورد واکسن‌های آبله مرغان، کزاز و دیفتری صدق نمی‌کند – نشان می‌دهد که ماندگاری سلول B حافظه ممکن است دوام آنتی‌بادی را تضمین نکند و مکانیسم دیگری ممکن است در حفظ سطح آنتی‌بادی دخیل باشد.

یکی دیگر از سلول های ایمنی ضروری به نام سلول های پلاسما طولانی مدت (LLPC) از غدد لنفاوی به مغز استخوان مهاجرت می کند و ممکن است برای چندین دهه دوام بیاورد. LLPCها عامل اصلی ایمنی در ایمنی ناشی از واکسن هستند. هر واکسنی تلاش می‌کند تا سلول‌های پلاسمایی طولانی‌مدت را برای محافظت مادام‌العمر ایجاد کند، که به عنوان ایمنی‌شناسی «جام مقدس» شناخته می‌شود. واکسن سرخک و سرخجه این سلول ها را در مغز استخوان تولید می کند. با این حال، برخی از واکسن‌های قوی، مانند واکسن‌های mRNA COVID-19، نمی‌توانند این سلول‌ها را در مغز استخوان فعال کنند.

بنابراین، واکسن‌ها برای محافظت طولانی‌مدت باید سلول‌های B حافظه و LLPC را در مغز استخوان تولید کنند. واکسن‌های مختلف از نظر توانایی تولید این سلول‌ها با هم تفاوت دارند و تفاوت در دوام آنها را توضیح می‌دهد.

چه مکانیزمی می تواند نابرابری را توضیح دهد؟

سه دسته اصلی از عوامل مسئول وجود دارد: مرتبط با واکسن، مرتبط با پاتوژن هدف و مرتبط با میزبان.

واکسن های ویروسی زنده– از جمله واکسن‌های سرخک، سرخجه، تب زرد، آبله مرغان و فلج اطفال (خوراکی) – محافظت طولانی‌تری نسبت به واکسن‌های پاتوژن کشته شده یا زیرواحد ایجاد می‌کنند. پلتفرم‌های جدیدتر مانند «ذرات ویروس مانند» (VLP) نیز محافظت طولانی‌مدتی را ارائه می‌کنند. واکسن های HPV با استفاده از این پلتفرم ساخته شدند.

در مرحله بعد، فاصله مناسب بین دوزهای یک واکسن چند دوزی، مانند هپاتیت B، مهم است. فاصله زمانی طولانی حداقل شش ماه بین دوزهای پرایمینگ و تقویت کننده برای پردازش کافی آنتی ژن و یک پاسخ ایمنی قوی و بادوام ضروری است. افزودن مواد کمکیبه واکسن ها همچنین به طور قابل توجهی بر پاسخ های ایمنی ناشی از واکسن و تداوم آنها تأثیر می گذارد. برخی از ادجوانت های جدید، مانند آگونیست های TLR، می توانند به طور مستقیم بر عملکرد سلول های B حافظه نیز تأثیر بگذارند.

دوام حفاظت ناشی از واکسن نیز به ویژگی های پاتوژن مربوطه بستگی دارد. ویروس‌هایی که به سرعت بدن را آلوده می‌کنند (دوره کمون کوتاه‌تر) زمان کافی را برای پاسخ‌دهی مؤثر به سیستم ایمنی نمی‌دهند. به عنوان مثال می توان به ویروس آنفولانزا و SARS-CoV-2 اشاره کرد. خواه این یک عفونت طبیعی باشد یا ناشی از واکسن، مصونیت حاصل طولانی مدت نیست.

عکس این موضوع نیز صادق است: عفونت ها یا واکسن ها علیه ویروس هایی مانند اوریون، سرخک و تب زرد، با دوره کمون طولانی مدت، منجر به ایمنی پایدار می شوند، زیرا سیستم ایمنی زمان بیشتری برای پاسخ دادن دارد.

علاوه بر این، پاتوژن‌هایی که فقط باعث عفونت‌های مخاطی می‌شوند اما حداقل عفونت خونی ایجاد می‌کنند، مانند SARS-CoV-2، آنفولانزا، و ویروس سنسیشیال تنفسی، در مدت کوتاهی از فردی به فرد دیگر منتقل می‌شوند، قبل از اینکه سیستم ایمنی ما زمان لازم را برای راه‌اندازی آن داشته باشد. پاسخ ایمنی به همین دلیل است که عفونت مجدد با این ویروس ها مکرر است.

پایداری ژنتیکی ویروس موجود در یک واکسن نیز بر دوام ایمنی تأثیر می گذارد. ما می دانیم که ویروس های RNA به دلیل نرخ بالای جهش شناخته شده اند. (هم سرخک و هم SARS-CoV-2 ویروس های RNA تک رشته ای هستند.) در حالی که ما هنوز از همان سویه واکسن سرخک جدا شده از گلوی دیوید ادمونستون در سال 1954 استفاده می کنیم، واکسن های SARS-CoV-2 سه بار در این واکسن به روز شده اند. چهار سال گذشته

به همین دلیل است که واکسن آنفولانزا باید دو بار در سال تجدید نظر شود. گلیکوپروتئین سطحی ویروس سرخک در برابر جهش های مداوم مقاوم تر است. از سوی دیگر، تنها تعداد انگشت شماری جهش در پروتئین اسپایک ماهیت آنتی ژنی ویروس SARS-CoV-2 را تغییر می دهد.

در مرحله بعد، عوامل مرتبط با میزبان بر دوام تأثیر می گذارد. سن فرد در زمان واکسیناسیون بر تداوم آنتی بادی های ناشی از واکسن تأثیر می گذارد: به ترتیب به دلیل نابالغی و پیری سیستم ایمنی، پاسخ در هر دو سن کوتاه تر است. پاسخ های ایمنی نیز ممکن است بسته به جنسیت متفاوت باشد. مطالعات نشان داده اند که بدن زنان از نظر بیولوژیکی پاسخ های ایمنی قوی تری نسبت به مردان نسبت به عفونت ها ایجاد می کند. مطالعات اخیر همچنین نشان داده است که چاقی ممکن است کاهش کارایی واکسن را تسریع کند.

زمان تزریق واکسن نیز بر استحکام پاسخ ایمنی تأثیر می گذارد. نشان داده شده است که تزریقات صبحگاهی نسبت به آنهایی که در اواخر روز انجام می شوند، پاسخ های ایمنی بهتری را ارائه می دهند. ساعت شبانه روزی بر فرآیندهای سلول ایمنی مانند تولید سیتوکین، قاچاق سلولی، فعالیت سلول های دندریتیک و فعالیت سلول های T و B تأثیر می گذارد. مطالعات بر روی موش ها نشان داده است که خواب خوب شبانه ممکن است تعاملات ایمنی را تقویت کرده و محافظت پایدار را ارائه دهد.

فن آوری های جدید مهندسی زیستی به سرعت در حال پیشرفت هستند. با نانوذرات و واکسیناسیون ذرات ویروس مانند، ظرفیت و چگالی آنتی ژن به خوبی تنظیم می شود. تحویل آنتی ژن را می توان از طریق بیومواد جدیدتر کنترل و حفظ کرد. ادجوانت های جدید می توانند مسیرهای ایمنی ذاتی خاصی را فعال کنند. همانطور که مکانیسم‌های دوام پاسخ ایمنی آشکارتر می‌شوند، ما می‌توانیم واکسن‌هایی را به صورت استراتژیک بسازیم تا حفاظت بادوام ناشی از واکسن را با دوزهای کمتر ارائه کنیم.

دکتر Vipin M. Vashishtha عضو قبلی کمیته ایمن سازی IAP و مدیر و متخصص اطفال بیمارستان Mangla و مرکز تحقیقات بیجنور است. دکتر پونیت کومار یک پزشک، کلینیک کودک کومار، دهلی نو است که علاقه خاصی به بیماری های عفونی و واکسیناسیون دارد.