Vaccinia - Vaccinia

Vaccinia vírus
A TEM felvételen a vacciniavírus virionok
A vírusok osztályozása
(rendezetlen):	Vírus
Birodalom :	Varidnaviria
Királyság:	Bamfordvirae
Törzs:	Nucleocytoviricota
Osztály:	Pokkesviricetes
Rendelés:	Chitovirales
Család:	Poxviridae
Nemzetség:	Orthopox vírus
Faj:	Vaccinia vírus
Tag vírusok
Buffalopox vírus Cantagalo vírus Nyúlhimlő vírus Utrecht Vaccinia vírus Ankara Vaccinia vírus Koppenhága Vaccinia vírus WR

Vakcinavírus ( VACV vagy VV ) egy nagy, komplex, burokkal vírus tartozó poxvírus család. Lineáris, kétszálú DNS- genomja van, körülbelül 190 kbp hosszú, amely körülbelül 250 gént kódol . A virion méretei nagyjából 360 × 270 × 250  nm , tömege körülbelül 5–10 fg . A vaccinia vírus a modern himlő elleni vakcina forrása , amelyet az Egészségügyi Világszervezet a himlő felszámolására használt egy globális oltási kampányban 1958–1977. Bár a himlő már nem létezik a vadonban, a vakcina vírust a tudósok még mindig széles körben tanulmányozzák a génterápia és a géntechnológia eszközeként .

A himlő egy endémiás emberi betegség volt, amelynek halálozási aránya 30% volt. 1796 -ban Edward Jenner brit orvos bebizonyította, hogy a viszonylag enyhe tehénhimlő -vírussal való fertőzés immunitást is biztosít a halálos himlőre. Jenner a tehénhimlőt variolae vaccinae -ként említette (a tehén himlője ). A himlő elleni vakcina eredete azonban idővel homályossá vált, különösen azután, hogy Louis Pasteur laboratóriumi technikákat fejlesztett ki a vakcinák létrehozására a 19. században. Allan Watt Downie 1939 -ben bebizonyította, hogy a modern himlő elleni védőoltás szerológiailag különbözik a tehénhimlőtől, és a vaccinia később külön vírusfajként ismert fel. Egész-genom szekvenálása feltárta, hogy vaccinia a legszorosabban kapcsolódó horsepox , és a tehénhimlő törzsek találtak Nagy-Britanniában a legkevésbé szorosan kapcsolódó vaccinia .

A vaccinia fertőzések osztályozása

A szövődmény nélküli elsődleges oltás, a fertőzés más helyekre történő karcolással történő átvitelének és a vakcinációt követő encephalitisnek a morbiditása mellett a vaccinia-fertőzések egyéb szövődményei a következő típusokra oszthatók:

• Általános vakcinák
• Vakcina ekcéma
• Progresszív vakcinák (vaccinia gangrenosum, vaccinia necrosum)
• Roseola vaccinia

Eredet

A Vaccinia vírus szoros kapcsolatban áll a tehénhimlőt okozó vírussal ; történelmileg a kettőt gyakran egynek és egynek tekintették. A pontos eredete vacciniavírus miatt ismeretlen hiánya nyilvántartás, mivel a vírus többször művelt és passaged kutató laboratóriumokban évtizedekig. A leggyakoribb elképzelés az, hogy a vaccinia vírus, a tehénhimlő vírus és a variola vírus (a himlő kórokozója) mind egy közös ősvírusból származtak. Vannak olyan találgatások is, amelyek szerint a vaccinia vírust eredetileg lovakból izolálták , és a himlő elleni vakcina korai (1902) mintájából származó DNS elemzése kimutatta, hogy 99,7% -ban hasonlít a lóhimlő vírushoz.

Virológia

A himlővírusok egyedülállóak a DNS -vírusok között, mivel csak a gazdasejt citoplazmájában replikálódnak , a magon kívül . Ezért, a nagy genom kódolásához szükséges különböző enzimek és fehérjék részt vesznek a vírus DNS-replikáció és a gén transzkripció . Replikációs ciklusa során a VV négy fertőző formát termel, amelyek külső membránjaikban különböznek egymástól : intracelluláris érett virion (IMV), intracelluláris burkolt virion (IEV), sejthez kapcsolódó burkolt virion (CEV) és extracelluláris burkolt virion (EEV). Bár a kérdés továbbra is vitatott, az uralkodó nézet az, hogy az IMV egyetlen lipoprotein membránból áll, míg a CEV -t és az EEV -t két membránréteg veszi körül, és az IEV három burokkal rendelkezik. Az IMV a legelterjedtebb fertőző forma, és úgy gondolják, hogy felelős a gazdák közötti terjedésért. Másrészről úgy vélik, hogy a CEV szerepet játszik a sejtek közötti terjedésben, és az EEV-t fontosnak tartják a gazdaszervezeten belüli hosszú távú terjesztés szempontjából.

Többszörös újraaktiválás

A Vaccinia vírus többszörös reaktiváción (MR) képes keresztülmenni. Az MR az a folyamat, amelynek során kettő vagy több vírusgenom, amelyek egyébként halálos károsodást tartalmaznak, kölcsönhatásba lépnek a fertőzött sejten belül, és életképes vírusgenomot képeznek. Abel úgy találta, hogy a vacciniavírusok, amelyek olyan dózisú UV -sugárzásnak vannak kitéve, amelyek megakadályozzák az utódok képződését, amikor az egyes vírusrészecskék megfertőzik a gazdaszervezet csirkeembriósejtjeit, továbbra is képesek életképes utódvírusokat termelni, ha a gazdasejteket kettő vagy több ilyen inaktivált vírus fertőzte meg; vagyis MR előfordulhat. Kim és Sharp UV-fénnyel, nitrogénmustárral, röntgen- vagy gammasugárral végzett kezelés után demonstrálták a vaccinia vírus MR-vizsgálatát. Michod és mtsai. áttekintette a különböző vírusok MR -példáit, és azt javasolta, hogy az MR a vírusok szexuális interakciójának gyakori formája, amely a genomkárosodások rekombinációs helyreállításának előnyét biztosítja.

A gazda ellenállása

A Vaccinia genomjában számos olyan fehérje található , amelyek a vírust rezisztenssé teszik az interferonokkal szemben :

• A K3L ( P18378 ) egy fehérje, amely homológiája a fehérje eukarióta iniciációs faktor 2-vel (eIF-2alfa). A K3L fehérje gátolja a PKR , az interferonok aktivátorát.
• Az E3L ( P21605 ) egy másik fehérje, amelyet a Vaccinia kódol. Az E3L gátolja a PKR aktiválását is; és képes kettős szálú RNS -hez is kötődni.
• A B18R egy fehérje, amely interferon inhibitorként szolgál a Moderna egyik technológiájában.

Vakcinaként használható

A vaccinia injekció helye, néhány nappal később.

A Vaccinia vírusfertőzés jellemzően nagyon enyhe, és gyakran nem okoz tüneteket egészséges egyénekben, bár kiütést és lázat okozhat . A vaccinia vírusfertőzésből származó immunválaszok megvédik a személyt a halálos himlőfertőzésektől . Emiatt a vaccinia vírust élő vírus elleni oltásként használták a himlő ellen. Ellentétben az oltóanyagokkal, amelyek ellen a vírus gyengített formáit használják, a vaccinia vírus elleni vakcina nem okozhat himlőfertőzést, mivel nem tartalmazza a himlővírust. Időnként azonban előfordulhatnak bizonyos szövődmények és/vagy a vakcina káros hatásai. Ennek esélye jelentősen megnő az immunhiányos embereknél . Körülbelül minden egymillió ember halálos választ ad az oltásra .

Jelenleg a vakcinát csak olyan egészségügyi dolgozóknak vagy kutató személyzetnek adják be, akiknek nagy a kockázata a variola vírus elfertőződésének , valamint az Egyesült Államok katonai személyzetének . A himlő bioterrorizmus veszélye miatt fennáll annak a lehetősége, hogy a vakcinát a jövőben ismét széles körben kell beadni. Ezért a tudósok jelenleg új himlő elleni védőoltási stratégiákat dolgoznak ki, amelyek biztonságosabbak és sokkal gyorsabbak a bioterrorista események során.

Szeptember 1-jén, 2007-ben a US Food and Drug Administration (FDA) engedélyezett egy új vakcina ACAM2000 ellen himlő gyártható során gyorsan szükség. A Sanofi Pasteur által gyártott amerikai Betegségmegelőzési és Megelőzési Központok 192,5 millió dózist raktároztak az új vakcinából (lásd alább a gyakori törzsek listáját).

Egy új himlő elleni vakcina, az Imvanex , amely egy módosított vaccinia törzsön alapul; A módosított vaccinia Ankara -t az Európai Gyógyszerügynökség 2013 -ban hagyta jóvá.

A Vaccinia -t rekombináns vakcinákban is használják, vektorként idegen gének gazdaszervezeten belüli expressziójára, immunválasz létrehozása érdekében. Más himlővírusokat is használnak élő rekombináns vakcinákként.

Történelem

A himlő elleni eredeti oltóanyag és az oltás ötletének eredete a tehénhimlő volt , amelyet Edward Jenner írt le 1798 -ban. A tehénhimlő latin kifejezése Variolae vaccinae volt , Jenner saját fordítása a "tehén himlőjéről ". Ez a kifejezés kölcsönözte a nevét az oltás egész elképzelésének. Amikor rájöttek, hogy a himlő elleni védőoltásban használt vírus nem vagy már nem azonos a tehénhimlő vírussal, a himlő elleni védőoltásban a „vaccinia” nevet használták. (Lásd az OED -t.) A vakcinák hatékonysága és hatékonysága a hűtött szállítási módszerek feltalálása előtt megbízhatatlan volt. A vakcinát a hő és a napfény impotenssé tenné, és a minták tollszárítón történő szárításának és a rászoruló országokba történő szállításának módja gyakran inaktív vakcinát eredményezett. Egy másik alkalmazott módszer a "karról karra" módszer volt. Ez magában foglalta az egyén vakcinázását, majd a fertőző pustulák kialakulása után egy másikra történő átvitelét, majd egy másikhoz stb. Ezt a módszert alkalmazták a vakcina élő szállítási formájaként, és általában árvákat alkalmaztak hordozóként. Ez a módszer azonban problémás volt más vérbetegségek, például hepatitisz és szifilisz terjedésének lehetősége miatt, mint például 1861 -ben, amikor 41 olasz gyermek szifiliszbe került, miután "karról karra" módszerrel oltották be őket.

1913 -ban E. Steinhardt, C. Israeli és RA Lambert vakcina vírust növesztett a sertés szaruhártya szövettenyészetének töredékeiben .

Fredrick W. Twort, Willian Bulloch tanítványa által 1915 -ben publikált tanulmányt tekintik a modern fágkutatás kezdetének. Élő sejtek hiányában agar táptalajon próbált vakciniavírust termeszteni, amikor megjegyezte, hogy sok szennyező mikrokokusz kolónia felnőtt és nyálkásnak, vizesnek vagy üvegesnek tűnt, és ez az átalakulás más telepeken is előidézhető a friss telep beoltásával a vizes kolónia anyagával. Mikroszkóp segítségével megfigyelte, hogy a baktériumok apró szemcsékké degenerálódtak, amelyek vörös színűek voltak Giemsa festéssel . Arra a következtetésre jutott, hogy "... ez [az átalakulás ágense] szinte a mikrokokok akut fertőző betegségének tekinthető."

1939 -ben Allan Watt Downie kimutatta, hogy a 20. században használt himlő elleni védőoltások és a tehénhimlő -vírus nem azonosak, hanem immunológiai kapcsolatban állnak.

Legutóbbi esetek

2007 márciusában egy 2 éves indianai fiú és édesanyja életveszélyes vaccinia fertőzést kapott a fiú apjától. A fiú testének 80 százaléka felett árulkodó kiütés alakult ki, miután közeli kapcsolatba lépett apjával, akit himlő ellen oltottak be, mielőtt az Egyesült Államok hadserege bevette a tengerentúlra . Az Egyesült Államok hadserege 2002 -ben újraindította a himlő elleni védőoltást. A gyermek az ekcéma miatt szerezte meg a fertőzést , amely a vaccinia -fertőzés ismert kockázati tényezője. A fiút intravénás immunglobulinnal , cidofovirral és Tecovirimat (ST-246), a SIGA Technologies által kifejlesztett (akkor) kísérleti gyógyszerrel kezelték . 2007. április 19 -én hazaküldték, utóhatások nélkül, kivéve a bőr esetleges hegesedését.

2010 -ben a Centers for Disease Control and Prevention (CDC) arról számolt be, hogy egy washingtoni nő vakcinia vírusfertőzésben szenvedett, miután digitális hüvelyi kapcsolatba lépett barátjával, egy katonai taggal, akit nemrég oltottak be himlő ellen. A nőnek volt gyermekkori ekcémája, de felnőttként nem volt tüneti. A CDC jelezte, hogy négy hasonló esetről tudott a vakcinafertőzés megelőző 12 hónapjában, miután nemrégiben érintkeztek egy közelmúltbeli katonai oltóval. További esetek - szintén ekcémás betegeknél - 2012 -ben fordultak elő.

Gyakori törzsek

Ez a kutatáshoz és oltáshoz használt jól jellemzett vaccinia törzsek listája.

• Lister (más néven Elstree): az angol vakcina törzs, amelyet Leslie Collier használt hőstabil vakcina kifejlesztésére por alakban. A vakcinagyártás alapjául szolgál az Egészségügyi Világszervezet himlő felszámolási kampánya (SEC) során
• Dryvax (más néven "Wyeth"): az Egyesült Államokban korábban használt oltóanyag -törzs , amelyet Wyeth állított elő . A SEC -ben használt, 2008 -ban felváltotta az Acambis által gyártott ACAM2000 (lásd alább). A borjú nyirok készítményeiként állították elő, amelyet fagyasztva szárítottak és antibiotikummal kezeltek.
• EM63; A SEC -ben használt orosz törzs
• ACAM2000 : Az Egyesült Államokban jelenleg használt törzs, amelyet az Acambis gyárt. Az ACAM2000 egy Dryvax vírus klónjából származik plakk tisztítással . Vero sejtek tenyészetében állítják elő .
• Módosított vaccinia Ankara (más néven MVA): Egy erősen gyengített (nem virulens) törzs által létrehozott passzálásával vacciniavírus több száz alkalommal csirke embrió fibroblasztokban . Néhány más vaccinia törzzsel ellentétben nem betegíti meg az immunhiányos egereket , ezért biztonságosabb lehet azoknál az embereknél, akik gyengébb immunrendszerrel rendelkeznek, mivel nagyon fiatalok, nagyon idősek, HIV/AIDS -esek stb.
• LC16m8: Japánban kifejlesztett és jelenleg használt csillapított törzs
• CV-1: gyengített törzs, amelyet az Egyesült Államokban fejlesztettek ki, és ott használtak az 1960-as évek végén
• Nyugati tartalék
• Koppenhága
• Connaught Laboratories (Kanada)

Hivatkozások

További irodalom

• "Vaccinia vírus, teljes genom" . Nemzeti Biotechnológiai Információs Központ . Letöltve: 2007-07-25 .
• Condit RC, Moussatche N, Traktman P. "The Vaccinia Virion : 3D Tour" . Letöltve: 2007-07-26 .
• "Himlő" . Vészhelyzeti készültség és reagálás . Betegségmegelőzési és Megelőzési Központok . Archiválva az eredetiből 2007-08-13 . Letöltve: 2007-07-26 .

Külső linkek

• Víruspatogén adatbázis és elemzési forrás (ViPR): Poxviridae