Eine neu entwickelte Impfstoff kann helfen auszumerzen verbleibenden polio-Fälle weltweit

Organisationen der öffentlichen Gesundheit auf der ganzen Welt gekämpft haben, für die weltweite Ausrottung von Kinderlähmung-seit 1988. Durch die massive Impfung Bemühungen, die Häufigkeit der Kinderlähmung gegangen ist 99% da dann der virus ausgerottet von den meisten der Länder auf der Erde.

Aber es gab viele Rückschläge.

Eine besonders ernste Bedrohung aufgetaucht in den letzten 15 Jahren. Bei unzureichend geimpften Bevölkerungsgruppen, eine wachsende Zahl von polio-Fällen sind aufgrund Stämme des virus, die stammen aus einer version, die von der Impfung selbst. Der Sabin-Impfstoff, der oral eingenommen wird, besteht aus Leben, aber abgeschwächten Viren, die nicht krank machen-Empfänger, jedoch wird immer noch eine dauerhafte Immunität gegen polio.

Jedoch, durch genetische Veränderungen, ein geschwächtes virus-Impfstoff kann erneut die Fähigkeit zu verursachen, paralytische polio. Wie dies geschieht und wie Sie zu verhindern sind in der aktiven Forschung. Ein neuer Impfstoff absichtlich konstruiert, um zu verhindern, dass das poliovirus aus der Wiedererlangung der Virulenz kann die Antwort sein.

Viren in Impfstoffen, abgeschwächt oder getötet

Das virus, das bewirkt, dass polio infiziert die Zellen in der Kehle und Darm. Menschen in der Regel fangen Sie durch Aufnahme von Nahrung oder Wasser, kontaminiert mit Fäkalien von einer infizierten person.

Die meisten Menschen mit dem Poliovirus infiziert haben keine Symptome an allen; etwa ein Viertel der Infektionen ergeben sich in Grippe-ähnlichen Symptomen. Doch in etwa 1 von 200 Fällen, das virus dringt in die Zellen des zentralen Nervensystems, die Lähmung.

Das Poliovirus ist ein sehr einfaches virus. Es besteht aus einer Hülle oder Kapsel, aus protein. Innerhalb der Kapsel ist ein einzelner Strang von Ribonukleinsäure oder RNA, kodiert die genetische information, um neue virus-Partikel. Es gibt drei poliovirus-Stämme—PV1, PV2 und PV3. Immunität gegen einen Stamm nicht verleihen Immunität gegen die beiden anderen, so dass sowohl die original-Salk-und Sabin-Impfstoffe enthalten alle drei.

Der Salk-Impfstoff, der injiziert wird, besteht aus Toten Viren; der Sabin-Impfstoff, oral, enthält Leben, aber abgeschwächten Viren. So geschwächt Impfstoff-Viren sind bekannt als “abgeschwächt.” Der orale Impfstoff ist effektiver und einfacher zu verwalten als der injizierte Impfstoff, und so wurde die primäre Waffe für die weltweite Ausrottung der Kinderlähmung.

Wenn ein Kind eine Impfung mit dem oralen polio-Impfstoff, die geschwächten virus lebt in Ihrem Darm für mehrere Wochen, so dass das Kind zu entwickeln, die Immunität durch den Aufbau von Antikörpern. Während dieser Zeit, die Empfänger zu vergießen live-Viren in Ihrem Kot. Die abgeschwächten Viren im Impfstoff selbst nicht Ursache Kinderlähmung, und diese vergießen kann helfen, zu immunisieren unvaccinated Leute, die kommen in engen Kontakt mit kürzlich geimpften Personen.

Aber kurz nach der orale Impfstoff wurde weit verbreitet in den frühen 1960er Jahren entdeckten Forscher, dass einige Schuppen Viren hatte wieder erlangt die Fähigkeit zu Lähmungen auslösen.

Als die Viren vermehren sich im Darm, Sie werden auf genetische Veränderungen, von denen einige reverse oder Umgehung der ursprünglichen genetischen Veränderungen, die gemacht hatte, Sie weniger virulent. Diese Impfstoff-abgeleitete virulente Viren sehr selten verursachen Sie Ihre geimpft host zu bekommen polio, aber, wenn Sie zirkulieren in der Bevölkerung, setzen Sie unvaccinated Einzelpersonen in großer Gefahr.

Wegen dieses Risikos, die meisten entwickelten Länder, einschließlich der Vereinigten Staaten, haben aufgehört, die orale Sabin-Impfstoff, sondern verlässt sich stattdessen auf mehrere Injektionen von der Salk-Impfstoff. Jedoch, orale polio-Impfstoff ist immer noch die meisten verfügbaren und zuverlässigen Impfstoff in Entwicklungsländern.

Fein-tuning der Impfung Aufwand

Einer der polio-Stämme—Typ-2-polio-oder PV2—erklärt wurde ausgerottet, der weltweit in 2015. Die Herausforderung wurde dann der Verhinderung neuer Fälle von Typ-2-polio-könnte stammen von virus Schuppen von frisch geimpften Menschen.

Um zu verhindern, dass diese neue Fälle von Impfstoff-abgeleitete Typ-2-polio -, der Welt-Gesundheits-Organisation kämpften um ersetzen Sie die standard-oralen polio-Impfstoff mit einem, das nur aus PV1 und PV3. Dieser Schalter wurde abgeschlossen im Jahr 2016.

Leider, der Impfstoff-derived poliovirus Typ 2 weiterhin zirkulieren und verursachen Lähmungen, Kinderlähmung (polio). Weltweit, 104 polio-Fälle durch das virus aufgetreten ist, im Jahr 2018, die war drei mal die Anzahl der Fälle wegen der wilden Viren nicht abgeleitet aus dem Impfstoff. Da die Anzahl der Kinder, die keine Immunität gegen poliovirus Typ 2 erhöht, erhöht sich diese Zahl steigen können.

Gesundheit Beamten sind Kampagnen zu beseitigen alle orale Impfstoffe und verlassen sich auf die eingespritzten Impfungen mit virus getötet. Jedoch, dieser plan auferlegt, Logistische und finanzielle Belastungen für die Entwicklungsländer. Mittlerweile, oral Typ 2 Impfungen sind nötig, um zu verhindern ein ausbrechen von Typ-2-polio. Und die Gesundheit der Beamten noch nicht herausgefunden, wie stellen Sie sicher, dass unvaccinated Kinder nicht bekommen, polio von mutierten Viren Schuppen von geimpften Menschen.

Sicherstellung der Virulenz nicht mehr wiederhergestellt werden können

Aber was, wenn die Forscher einen Impfstoff geschaffen von einem live-virus geschwächt, dass ist unwahrscheinlich, dass wieder die Virulenz? Das ist eine der Strategien, die mehrere Forschergruppen arbeiten an jetzt.

Als Teil dieser Bemühungen haben die Wissenschaftler nun zugeordnet werden detailliert die Schritte, die es erlauben, PV2-impfstamms Virulenz wieder zu erlangen.

Nur drei einfache genetische Mutationen, von denen jede allein hat einen geringen Effekt, wenn Sie kombiniert werden, drastisch erhöhen die Virulenz des PV2-Belastung bei Mäusen im Labor. Und alle drei sind in der gefunden Viren Schuppen von den letzten Impfstoff-Empfänger.

Virulenz kann auch wieder in den Darm, wenn das genetische material der PV2 Stamm rekombiniert mit, dass von einem anderen virus. Der zweite virus können die geschwächten PV1 oder PV3 aus dem Impfstoff oder einem verwandten Viren wie dem coxsackie, einen gemeinsamen virus bei Kindern.

Die Gestaltung der virus für den Impfstoff

Wenn wir herausgefunden haben, wie genau die Typ-2-Impfstoff-virus Virulenz gewinnt, Wissenschaftler Wege herausgefunden, dass diese spezifischen genetischen Veränderungen verhindert werden konnte. Mit den Werkzeugen der Molekularbiologie, machten Sie vier wichtige änderungen in der PV2-Genom, das sollte verhindern, dass es die Wiedererlangung der Virulenz.

Ein Teil der virus-RNA-Genom hat, Falten in ein Lutscher-Form, um für Proteine zu treffen. Diese Struktur ist gestört in den geschwächten Impfstoff-Stamm, aber eine einzige mutation in den virulenten erlaubt, es wieder zusammenzusetzen. Damit das nicht geschehen kann, haben die Wissenschaftler verändert die genetischen Sequenzen des RNA in einer Weise, dass kein single nucleotide ändern lassen würde, die RNA-Faltung in den stabilen lollipop-Struktur wieder.

Zweitens, Sie verändert die genetische Sequenz für das Enzym, das Kopien der RNA, um es mehr genau. So weniger genetische Mutationen, die auftreten würde, in der Impfstoff-Empfänger Darm.

Drittens, eine weitere änderung, um das gleiche Enzym verringert die chance, dass das virus abholen könne Gene durch Rekombination mit anderen Viren in den Empfänger.

Und viertens, Sie ordnete die virus-Gene, so dass das ersetzen bestimmter Regionen seiner eigenen RNA, die mit genetischen Informationen von einem wilden virus, wie dem coxsackie, der wäre tödlich für Sie.

Forscher produziert haben, zwei Kandidaten-PV2-Viren, wuchs auch in der experimentellen Zellen, waren nicht virulent in einem Maus-Modell und wurden genetisch stabil. Eine phase 1 klinische Prüfung von Impfstoffen, die aus diesen Viren zeigten, dass Sie gut toleriert, produziert eine Immunantwort und verringert hatten (aber nicht null) reversion zur Virulenz im Vergleich zu den original-oral-Impfstoff für PV2.