การส่งเข้าไปในเซลล์ ของ วัคซีนดีเอ็นเอ

วัคซีนดีเอ็นเอและการบำบัดด้วยยีนจะมีเทคนิคคล้าย ๆ กัน

มีวิธีส่งวัคซีนดีเอ็นเอเข้าไปในเนื้อเยื่อของสัตว์หลายอย่างในปี 1999 วิธียอดนิยมเมื่อฉีดวัคซีนดีเอ็นเอในน้ำเกลือก็คือ ใช้เข็มฉีดยาธรรมดา หรือใช้ปืนยิงยีน[30]แต่หลังจากนั้นก็มีเทคนิคใหม่เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ

การฉีดดีเอ็นเอในน้ำเกลือ

วัคซีนดีเอ็นเอในน้ำเกลือปกติจะฉีดเข้ากล้ามเนื้อโครงร่าง หรือเข้าใต้ผิวหนัง เพื่อส่งดีเอ็นเอเข้าไปในร่างกายภายนอกเซลล์ซึ่งสามารถช่วยด้วย

  1. กระบวนการ electroporation[31]
  2. ทำใยกล้ามเนื้อให้เสียหายชั่วคราวด้วยพิษต่อกล้ามเนื้อ (myotoxin) เช่นยาชา bupivacaine
  3. ใช้สารละลายที่ความดันออสโมซิสสูงกว่าเลือด เช่น น้ำเกลือ หรือซูโครส[6]

ภูมิคุ้มกันจะตอบสนองต่อวิธีนี้โดยขึ้นกับปัจจัยรวมทั้งชนิดเข็มฉีดยาที่ใช้[15]การวางเข็ม ฉีดเร็วแค่ไหน ปริมาณการฉีด ชนิดกล้ามเนื้อ อายุ เพศ และสภาพร่างกายของผู้รับวัคซีน[6]

ปืนยิงยีน

ปืนยิงยีน (gene gun) สามารถยิงดีเอ็นเอในพลาสมิด (pDNA) โดยมีอนุภาคทองหรือทังสเตนอันดูดดีเอ็นเอเข้าไปเป็นลูกกระสุน ให้เข้าไปในเข้าไปในเซลล์ที่ต้องการ โดยใช้ฮีเลียมอัดเป็นตัวดันกระสุน[6][20]

การส่งยาทางเยื่อบุ

วิธีการส่งยาทางอื่นรวมทั้งการฉีดยาพ่นเป็นดีเอ็นเอเปล่า (naked DNA) ที่ผิวเยื่อบุ/เยื่อเมือกต่าง ๆ เช่น ที่จมูก หรือที่ปอด[20]ยาหยอดตา[32]และยาทาช่องคลอด[20]ยาที่ส่งผ่านเยื่อบุได้สำเร็จแล้วรวมทั้งชนิดที่ใช้ลิโปโซมหุ้มดีเอ็นเอโดยมีประจุบวก[7],ไมโครสเฟียร์ที่ย่อยสลายทางชีวภาพได้[33][20],เชื้อ Salmonella ลดฤทธิ์เป็นเวกเตอร์สำหรับส่งดีเอ็นเอทางปาก[34],เชื้อ Shigella หรือ Listeria เพื่อใช้เป็นเวกเตอร์ทางปากสำหรับเยื่อบุลำไส้[35]และเวกเตอร์อะดีโนไวรัสลูกผสม[20]

ELI immunization

expression library immunization เป็นการสร้างเวกเตอร์ที่ได้โคลนยีนต่าง ๆ อันแสดงออกโปรตีนแต่ละชนิดของจุลชีพก่อโรคแล้วฉีดเป็นวัคซีนเมื่อใช้เทคนิคนี้ ก็อาจสามารถส่งยีนของจุลชีพทั้งหมดไปที่เซลล์ได้พร้อม ๆ กัน ซึ่งอาจมีประโยชน์สำหรับจุลชีพก่อโรคที่ลดฤทธิ์หรือเพาะได้ยาก[6]วิธีนี้ยังสามารถใช้ระบุว่า ยีนตัวไหนของจุลชีพทำให้คุ้มกันตอบสนองแล้วป้องกันโรคได้ซึ่งใช้ตรวจสอบอย่างสำเร็จแล้วกับแบคทีเรีย Mycoplasma pulmonis ซึ่งเป็นจุลชีพก่อโรคปอดที่มีจีโนมค่อนข้างเล็กในหนูแม้แต่ expression library ที่ไม่สมบูรณ์ก็ยังสามารถสร้างภูมิคุ้มกันได้[36]

ตารางเปรียบเทียบ

สรุปวิธีการส่งดีเอ็นเอในพลาสมิด
วิธีการส่งสูตรผสมเนื้อเยื่อเป้าหมายปริมาณดีเอ็นเอ
การฉีดยา ด้วยเข็มฉีดยา สารละลายในน้ำเกลือ เข้ากล้ามเนื้อโครงร่าง, เข้าชั้นผิวหนัง, (ส่วนการให้ผ่านเส้นลือดดำ, ฉีดเข้าชั้นใต้ผิวหนัง และฉีดเข้าช่องท้องจะได้ผลสำเร็จต่าง ๆ กัน) ปริมาณมาก (ประมาณ 100-200 ไมโครกรัม)
ปืนยิงยีน อนุภาคทองที่เคลือบด้วยดีเอ็นเอ ที่หนังกำพร้าของท้อง, เยื่อบุช่องคลอด, ที่กล้ามเนื้อหรืออวัยวะอื่น ๆ ซึ่งเจาะให้เข้าถึงได้ ปริมาณน้อย (อาจน้อยถึง 16 นาโนกรัม)
การฉีดอัดแก๊ส (pneumatic) สารละลาย ที่หนังกำพร้า ปริมาณมาก (อาจถึง 300 ไมโครกรัม)
ยาทาภายนอก สารละลาย ตา ช่องคลอด ปริมาณน้อย (ไม่เกิน 100 ไมโครกรัม)
Cytofectin-mediated ไลโปโซมมีประจุบวก, ไมโครสเฟียร์, เวกเตอร์อะดีโนไวรัสลูกผสม, เวกเตอร์ Shigella ที่ลดฤทธิ์แล้ว, วัคซีนแบบพ่นที่ประกอบด้วยลิพิดมีประจุบวก ในกล้ามเนื้อ, ผ่านเส้นเลือดดำ (เพื่อให้เกิดผลที่เนื้อเยื่อทั่วร่างกาย), เข้าช่องท้อง, ยากินเพื่อให้เกิดผลที่เยื่อเมือกของลำไส้, ยาพ่นที่ให้เกิดผลที่เยื่อเมือกของจมูกหรือปอด ต่าง ๆ กัน
ข้อดีและข้อเสียของวิธีการส่งวัคซีนดีเอ็นเอที่ใช้ทั่วไป
วิธี ข้อดี ข้อเสีย
การฉีดเข้ากล้ามเนื้อหรือเข้าหนัง
  • ไม่ต้องใช้วิธีพิเศษ
  • การแสดงออกของโปรตีนค่อนข้างคงยืนหรือยาวนาน
  • ดีเอ็นเอในพลาสมิดที่ใช้จะกระจายไปทั่วร่างกายอย่างรวดเร็ว
  • สภาพเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อทำให้รับยาอย่างไม่มีประสิทธิภาพ
  • ต้องใช้ดีเอ็นเอนค่อนข้างมาก
  • อาจไม่ต้องการการตอบสนองของเซลล์ทีเฮลเปอร์แบบ Th1
ปืนยิงยีน
  • ยิงดีเอ็นเอเข้าไปในเซลล์โดยตรง
  • ใช้ดีเอ็นเอปริมาณน้อย
  • อาจไม่ต้องการการตอบสนองของเซลล์ทีเฮลเปอร์แบบ Th2
  • ต้องใช้อนุภาคที่ไม่มีฤทธิ์ยาเป็นตัวส่งยา
การฉีดอัดแก๊ส
  • ไม่ต้องใช้อนุภาคอะไรเป็นตัวส่งยา
  • ดีเอ็นเอสามารถส่งไปยังเซลล์ที่ลึกเป็นมิลลิเมตรจนถึงเซนติเมตรใต้หนัง
  • เกิดแรงเฉือน/แรงเชียร์อย่างสำคัญต่อดีเอ็นเอเมื่อฉีดด้วยความดันสูง
  • การแสดงออกของโปรตีนน้อยกว่าเป็น 10 เท่า และการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันก็น้อยด้วย
  • ต้องใช้ดีเอ็นเอปริมาณมาก (อาจถึง 300 ไมโครกรัม)
การส่งดีเอ็นเอที่อำนวยด้วยไลโปโซม
  • สามารถก่อการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันระดับสูง
  • สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการส่งดีเอ็นเอที่ส่งผ่านเส้นเลือดดำ
  • วัคซีนที่ส่งผ่านเส้นเลือดดำอาจส่งดีเอ็นเอไปที่เนื้อเยื่อทั้งหมด
  • การส่งยาดีเอ็นเอที่ประกอบด้วยไลโพโซมอาจทำให้เยื่อเมือกไกล ๆ แสดงออกโปรตีนร่วมกับเนื้อเยื่อจมูกเอง และก่อการตองสนองของสารภูมิต้านทานแบบ IgA
  • ความเป็นพิษ
  • ไม่ได้ผลในเลือด

ใกล้เคียง

วัคซีนโควิด-19 ของไฟเซอร์-ไบออนเทค วัคซีนโควิด-19 วัคซีนอาร์เอ็นเอ วัคซีนโควิด-19 ของออกซฟอร์ด-แอสตร้าเซนเนก้า วัคซีนเชื้อลดฤทธิ์ วัคซีน วัคซีนโควิด-19 ของโมเดอร์นา วัคซีนโควิด-19 สปุตนิกวี วัคซีนโควิด-19 ของจอห์นสันแอนด์จอห์นสัน วัคซีนโควิด-19 BBIBP-CorV ของซิโนฟาร์ม