واکسیناسیون و مهندسی ژنتیک

آينده روشن و زيادى توسط پيشرفت‌هاى اخير در بيولوژى مولکولى و شيمى‌پپتيدها شامل برخورد جديدى با توليد واکسن‌ها ترسيم گشته است.

ژن‌ها اجزاء با اندازه‌هاى مختلفى از يک مارپيچ شامل ۲ زنجيره DNA هستند که در ترتيب‌هائى که شامل ۴ واحد مى‌باشند، تشکيل يافته‌اند، نوکلئوتيدهائى که ۴ باز را حمل مى‌کنند: آدنين (A)، سيتوزين (C)، گوآنين (G). اينها در واقع کدهاى اطلاعات ژنتيکى مى‌باشند. ترتيب اين بازها در مولکول DNA اطلاعات لازم براى حذف و يا ساخت محصولات يک ژن مانند يک پروتئين را تعيين مى‌کنند. آزمايشات در تکنولوژى تکنيک ژنتيک با ايزولاسيون داخل ژنوم از جزء DNA آغاز گرديد که کلونيزاسيون توسط شکست آنزيماتيک با استفاده از آنزيم‌هاى محدودکننده انجام مى‌گيرد (اندوتوکلئاز DNA کروموزومي) که به‌دنبال آن اجزاء DNA به هم متصل مى‌گردند (ليگاز) براى تشکيل مولکول DNA هيبريد براى قراردهى در يک ناقل مناسب، عموماً پلاسميد باکتريائى براى هدف تکثير و توليد ماده مقادير زيادى از ترکيب DNA ويروسى را فراهم مى‌کند.

باکترى دست‌کارى شده مى‌تواند توسط همان متد دوباره‌سازى شود و مقادير زيادى از ژن مورد نياز را تهيه کند.

عملياتى ابتدائى کلونيزاسيون مولکول و بعضى دست‌کارى‌هاى متعاقب آن در مورد ديگر مانند باسيل سابتيليس، مخمرها و يک تنوعى از کشت سلول حيوانى به‌منظور بيان ژن و استخراج محصول ژنتيکى انجام مى‌گيرد. اين باکترى‌ها از اين ترتيب تيمى برخوردار هستند که در تخميرکننده‌هاى صنعتى قابل کشت هستند اين متد به‌طور اساسى براى مولکول‌هائى که توسط سنتز شيميائى يا روش‌هاى استخراج مشکلات زيادى در توليد آنها وجود دارد، بسيار داراى ارزش مى‌باشند.

آنتى‌بادى‌هاى انتخاب شده که مجدداً در داخل ارگانيسم‌هاى ميزبان ايمن شده توليد شده‌اند ناقلى مانند ويروس واکسينا يا اخيراً BCG استفاده مى‌کنند.

ويروس‌هاى (واکسينا) که آنتى‌ژن‌هاى مختلفى را بيان مى‌کنند در حيوانات آزمايشگاهي، ساخته و اطمينان شده‌اند و ايجاد آنتى‌بادى‌هاى خنثى‌کننده را القاء مى‌کنند.

در حال حاضر، تکنولوژى ژنتيک ۴ کاربرد اساسى در پزشکى دارد:

- توليد پروتئين‌ها براى مقاصد درماني

- تشخيص و افتراق دادن بيمارى‌هاى ارثي

- توليد واکسن‌هاى ويروسي، باکتريائى يا پارازيتيک، به‌خصوص دربرابر بيمارى‌هائى که ما اکنون، در برابر آن بدون کمک در دفاع مستقيم مانند بيمارى‌هاى انگلى هستيم.

تحقيقات بنيادى در دريافت بهتر ساختمان وژنوم و مکانيسم‌هاى توليد سرطان توليد واکسن‌ها توسط مهندسى ژنتيک منجر به توليد واکسن‌هائى کاملاً خالص شده است که قيمت آن پائين‌تر باشد و آهنگ توليد آنها خيلى سريع‌تر از مواردى که واکسن‌ها يا تکنيک‌هاى امروزى توليد مى‌گردند.

تلاش‌هاى اخير براى توسعه واکسن‌ها براى ايمن‌سازى فعال به‌وسيله نوترکيبى ژنتيک در جهت مقابله با هپاتيت B، پوليوميليت، هاري، مالاريا و بعضى بيمارى‌هاى دامى مى‌باشد. اکثراً در مراحل آزمايشات حيوان با تجربيات مقدماتى بر روى انسان‌ها مى‌باشند. واکسن‌هاى عليه هپاتيت B که توليد شده‌اند به‌وسيله نوترکيبى ژنتيک يا در مخمر (Saccharomyces Cereveciae) يا در سلول‌هاى گرفته شده از پستانداران (CHO)، در سلولى تخمدان هامستر چينى اکنون موجود مى‌باشد، واکسن نوع CHO از کشت سلولى خاصى [Supernatant] خالص شده‌اند. آن از اجزائى شامل هپاتيت B ويروس‌ها و محصولات ژن Pre-S2 تشکيل شده‌اند. آنتى‌ژن Pre-S2 که در مقادير وسيعى وجود دارد، نسبت به واکسن‌هاى پلاسمائى توسعه زودتر آنتى‌بادى‌هاى خنثى‌کننده را ايجاد مى‌کند و پاسخ ضد HBS را افزايش مى‌دهد.

استفاده از تکنيک اتصال سلولى [Hybridoma] توسط آقايان کوهلر و ميلستئين منجر به توسعه متدهائى براى ايزولاسيون و مشخصات عملى آنتى‌ژن‌هاى خالص گرديده است. اين تکنيک منجر به توليد يک آنتى‌بادى برعليه يک آنتى‌ژن بدون خالص‌سازى ويروس دارد. اين تکنيک همچنين ايزولاسيون يک آنتى‌ژن را که در مقادير اندک در يک مخلوط کمپلکس يا در يک غلظت کم در يک بافت وجود دارد را ميسر مى‌سازد. آنتى‌ژن‌هاى ميکروبى پرارزش براى ساخت يک واکسن ممکن است نهايتاً به‌دقت تجزيه گردد، مراحل دوباره عمل‌کننده (reagents) براى تشيخص‌هاى سرولوژيکى آماده گردد و براى درمان سرمى استفاده شوند.

استفاده از آنتى‌بادى‌هاى منوکلونال منجر به تشخيص و خالص‌سازى آنتى‌ژن‌هاى مهم انگلى و ايمنى محافظتى به‌طور موفقيت‌آميز با آنتى‌ژن‌هاى خالص شده P-yoelie کسب شده است. آنتى‌بادى‌هاى منوکلونال که به آنتى‌ژن‌هاى سطحى مزوزوئيت‌ها واکنش نشان مى‌دهند استفاده گرديده‌اند که به‌خوبى آنتى‌ژن‌هاى S انواع ايزوله مالاريا فالسى پاروم را تميز و افتراق مى‌دهند.

تمام اين پيشرفت‌ها به‌طور قابل ملاحظه‌اى آينده توليد واکسن‌هاى مالاريا را بهبود بخشيده‌اند.

توسعه تکنيک‌هاى نوترکيبى ژنتيک و توليد آنتى‌بادى‌هاى منوکلونال منجر به توليد واکسن‌هاى استفاده‌کننده از ارگانيسم مى‌شوند که در آزمايشگاه‌ها قابل کشت نيستند يا تنها مقادير اندکى از آنتى‌ژن‌ها را توليد مى‌کنند. همچنين منجر به تشخيص آنتى‌ژن‌هاى ايمنى‌زا و نهايتاً توليد واکسن‌هاى خالص مى‌گردند.