Vaccinia - Vaccinia

Acest articol este despre virusul legat de vaccinurile împotriva variolei. Pentru genul de plante, vezi Vaccinium .
A nu se confunda cu vaccinul .
Virusul Vaccinia
O micrograpă TEM a virionilor „virusului Vaccinia”
O micrografie TEM a virionilor virusului Vaccinia
Clasificarea virușilor e
(neclasificat): Virus
Tărâm : Varidnaviria
Regatul: Bamfordvirae
Phylum: Nucleocytoviricota
Clasă: Pokkesviricetes
Ordin: Chitovirale
Familie: Poxviridae
Gen: Ortopoxvirus
Specii:
Virusul Vaccinia
Viruși membri
Vaccinia
Specialitate Virologie
Tipuri Vaccinia progresivă

Virusul Vaccinia ( VACV sau VV ) este un virus mare, complex, învelit care aparține familiei poxvirus . Are un genom ADN liniar, dublu catenar , cu o lungime de aproximativ 190 kbp , care codifică aproximativ 250 de gene . Dimensiunile virionului sunt de aproximativ 360 × 270 × 250  nm , cu o masă de aproximativ 5-10 fg . Virusul vaccinia este sursa vaccinului modern împotriva variolei , pe care Organizația Mondială a Sănătății a folosit-o pentru eradicarea variolei într-o campanie globală de vaccinare în 1958–1977. Deși variola nu mai există în sălbăticie, virusul vaccinia este încă studiat pe scară largă de către oamenii de știință ca instrument pentru terapia genică și ingineria genetică .

Variola a fost o boală endemică umană care a avut o rată de 30% a mortalității. În 1796, medicul britanic Edward Jenner a dovedit că o infecție cu virusul relativ ușor al variolei va conferi, de asemenea, imunitate variolei mortale. Jenner s-a referit la variola ca variolae vaccinae (variola vacii). Cu toate acestea, originile vaccinului împotriva variolei au devenit tulburi în timp, mai ales după ce Louis Pasteur a dezvoltat tehnici de laborator pentru crearea vaccinurilor în secolul al XIX-lea. Allan Watt Downie a demonstrat în 1939 că vaccinul modern împotriva variolei era serologic distinct de variola, iar vaccinia a fost ulterior recunoscută ca o specie virală separată. Secvențierea întregului genom a arătat că vaccinia este cea mai strâns legată de varicelă , iar tulpinile de varicelă găsite în Marea Britanie sunt cele mai puțin strâns legate de vaccinia .

Clasificarea infecțiilor cu vaccinia

În plus față de morbiditatea vaccinării primare necomplicate, transferul infecției către alte locuri prin zgâriere și encefalita post-vaccinală , alte complicații ale infecțiilor cu vaccinia pot fi împărțite în următoarele tipuri:

Origine

Virusul Vaccinia este strâns legat de virusul care cauzează variola ; din punct de vedere istoric, cele două erau adesea considerate a fi una și aceeași. Originea precisă a virusului vaccinia este necunoscută din cauza lipsei evidenței, deoarece virusul a fost în mod repetat cultivat și trecut în laboratoare de cercetare timp de mai multe decenii. Cea mai comună noțiune este că virusul vaccinia, virusul variolei și virusul variolei (agentul cauzal al variolei) au fost toate derivate dintr-un virus ancestral comun. Există, de asemenea, speculații că virusul vaccinia a fost inițial izolat de cai , iar analiza ADN-ului dintr-un eșantion precoce (1902) de vaccin împotriva variolei a arătat că acesta este similar cu 99,7% virusului varicelei.

Virologie

Poxviruși sunt unice printre virusuri ADN , deoarece acestea reproduc numai în citoplasmă a celulei gazdă , în afara nucleului . Prin urmare, genomul mare este necesar pentru codificarea diferitelor enzime și proteine ​​implicate în replicarea ADN-ului viral și transcrierea genei . În timpul ciclului său de replicare, VV produce patru forme infecțioase care diferă prin membranele lor exterioare : virionul matur intracelular (IMV), virionul învelit intracelular (IEV), virionul învelit asociat celulei (CEV) și virionul învelit extracelular (EEV). Deși problema rămâne controversată, punctul de vedere predominant este că IMV constă dintr-o singură membrană lipoproteică , în timp ce CEV și EEV sunt ambele înconjurate de două straturi de membrană, iar IEV are trei plicuri. IMV este cea mai abundentă formă infecțioasă și se crede că este responsabilă pentru răspândirea între gazde. Pe de altă parte, se crede că CEV joacă un rol în răspândirea de la celulă la celulă și se consideră că EEV este important pentru diseminarea pe termen lung în organismul gazdă.

Reactivarea multiplicității

Virusul Vaccinia este capabil să treacă printr-o reactivare multiplă (MR). MR este procesul prin care doi, sau mai mulți, genomi de virus care conțin leziuni altfel letale interacționează în interiorul unei celule infectate pentru a forma un genom de virus viabil. Abel a descoperit că virusurile vaccinia expuse la doze de lumină UV suficiente pentru a preveni formarea descendenților atunci când particule virale infectate cu celule embrionare ale puilor gazdă ar putea produce în continuare virusuri descendente viabile atunci când celulele gazdă au fost infectate de doi sau mai mulți dintre acești viruși inactivi; adică s-ar putea produce MR. Kim și Sharp au demonstrat MR al virusului vaccinia după tratamentul cu lumină UV, muștar de azot și raze X sau raze gamma. Michod și colab. a analizat numeroase exemple de MR în diferiți viruși și a sugerat că MR este o formă comună de interacțiune sexuală la virusuri care oferă avantajul reparării recombinaționale a daunelor genomului.

Rezistența gazdei

Vaccinia conține în genomul său gene pentru mai multe proteine care conferă virusului rezistență la interferoni :

  • K3L ( P18378 ) este o proteină cu omologie la factorul 2 de inițiere eucariotă proteică (eIF-2alpha). Proteina K3L inhibă acțiunea PKR , un activator al interferonilor.
  • E3L ( P21605 ) este o altă proteină codificată de Vaccinia. E3L inhibă, de asemenea, activarea PKR; și este, de asemenea, capabil să se lege de ARN dublu catenar.
  • B18R este o proteină care servește ca inhibitor al interferonului într-una dintre tehnologiile Moderna .

A se utiliza ca vaccin

Locul injectării vaccinului, câteva zile mai târziu.

Infecția cu virusul Vaccinia este de obicei foarte ușoară și adesea nu provoacă simptome la persoanele sănătoase, deși poate provoca erupții cutanate și febră . Răspunsurile imune generate de o infecție cu virusul vaccinia protejează persoana împotriva unei infecții letale cu variolă . Din acest motiv, virusul vaccinia a fost și este în continuare folosit ca vaccin împotriva virusului viu împotriva variolei. Spre deosebire de vaccinurile care utilizează forme slăbite ale virusului împotriva căruia este vaccinat, vaccinul împotriva virusului vaccinia nu poate provoca o infecție cu variolă, deoarece nu conține virusul variolei. Cu toate acestea, ocazional apar anumite complicații și / sau efecte adverse ale vaccinului. Șansele ca acest lucru să se întâmple sunt semnificativ crescute la persoanele imunocompromise . Aproximativ unul din un milion de persoane va dezvolta un răspuns fatal la vaccinare .

În prezent, vaccinul este administrat numai lucrătorilor din domeniul sănătății sau personalului de cercetare care prezintă un risc ridicat de a contracta virusul variolei și personalului militar din Statele Unite . Datorită amenințării bioterorismului variolei , există posibilitatea ca vaccinul să fie administrat pe scară largă în viitor. Prin urmare, oamenii de știință dezvoltă în prezent strategii noi de vaccinare împotriva variolei, care sunt mai sigure și mult mai rapide de implementat în timpul unui eveniment de bioterorism.

La 1 septembrie 2007, Administrația SUA pentru Alimente și Medicamente (FDA) a autorizat un nou vaccin ACAM2000 împotriva variolei, care poate fi produs rapid la nevoie. Fabricat de Sanofi Pasteur , Centrele SUA pentru Controlul și Prevenirea Bolilor au depozitat 192,5 milioane de doze din noul vaccin (a se vedea lista de tulpini comune de mai jos).

Un nou vaccin împotriva variolei, Imvanex , care se bazează pe o tulpină modificată de vaccin; Vaccinia modificată Ankara a fost aprobată de Agenția Europeană pentru Medicamente în 2013.

Vaccinia este, de asemenea, utilizată în vaccinurile recombinante , ca vector pentru exprimarea genelor străine în cadrul unei gazde, pentru a genera un răspuns imun. Alte poxvirusuri sunt, de asemenea, utilizate ca vaccinuri recombinante vii.

Istorie

Vaccinul original pentru variolă și originea ideii de vaccinare a fost Cowpox , descris de Edward Jenner în 1798. Termenul latin folosit pentru variolă a fost Variolae vaccinae , traducerea proprie a lui Jenner a „variolei vacii”. Acest termen și-a dat numele întregii idei de vaccinare. Când s-a realizat că virusul utilizat în vaccinarea împotriva variolei nu era sau nu mai era același cu virusul variolei, numele „vaccinia” a fost folosit pentru virusul în vaccinul împotriva variolei. (Vezi OED.) Potența și eficacitatea vaccinului înainte de invenția metodelor frigorifice de transport nu erau fiabile. Vaccinul ar deveni impotent de căldură și de lumina soarelui, iar metoda de uscare a probelor pe plume și de expediere a acestora către țările care au nevoie au dus deseori la un vaccin inactiv. O altă metodă utilizată a fost metoda „braț la braț”. Aceasta a presupus vaccinarea unei persoane, apoi transferarea acesteia la alta imediat ce se formează pustula infecțioasă, apoi la alta, etc. Cu toate acestea, această metodă a fost problematică datorită posibilității de răspândire a altor boli ale sângelui, cum ar fi hepatita și sifilisul, așa cum a fost cazul în 1861, când 41 de copii italieni au contractat sifilis după ce au fost vaccinați prin metoda „braț la braț”.

În 1913, E. Steinhardt, C. Israeli și RA Lambert au dezvoltat virusul vaccinia în fragmente de cultură de țesut cornean de porc .

O lucrare publicată în 1915 de Fredrick W. Twort, student al lui Willian Bulloch, este considerată a fi începutul cercetării moderne a fagilor. El a încercat să crească virusul vaccinia pe mediul agar în absența celulelor vii, când a observat că multe colonii de micrococi contaminanți au crescut și au apărut mucoizi, apoși sau sticloși, iar această transformare ar putea fi indusă în alte colonii prin inocularea coloniei proaspete. cu material din colonia apoasă. Folosind un microscop, el a observat că bacteriile degeneraseră în granule mici, colorate în roșu cu pata Giemsa . El a concluzionat că „... acesta [agentul transformării] ar putea fi aproape considerat ca o boală infecțioasă acută a micrococilor”.

În 1939 Allan Watt Downie a arătat că vaccinurile împotriva variolei utilizate în secolul al XX-lea și virusul variolei nu erau aceleași, ci erau legate imunologic.

Cazuri recente

În martie 2007, un tânăr din Indiana, în vârstă de 2 ani, și mama sa au contractat o infecție cu vaccinia care îi pune viața în pericol de la tatăl băiatului. Băiatul a dezvoltat erupție cutanată peste 80% din corpul său după ce a intrat în contact strâns cu tatăl său, care a fost vaccinat pentru variolă înainte de a fi desfășurat în străinătate de către armata Statelor Unite . Armata Statelor Unite a reluat vaccinările împotriva variolei în 2002. Copilul a dobândit infecția din cauza eczemelor , care este un factor de risc cunoscut pentru infecția cu vaccinia. Băiatul a fost tratat cu imunoglobulină intravenoasă , cidofovir și Tecovirimat (ST-246), un (apoi) medicament experimental dezvoltat de SIGA Technologies . La 19 aprilie 2007, a fost trimis acasă fără efecte secundare, cu excepția unei posibile cicatrici a pielii.

În 2010, Centrele pentru Controlul și Prevenirea Bolilor (CDC) au raportat că o femeie din Washington a contractat infecția cu virusul vaccinia după contactul vaginal digital cu prietenul ei, un membru militar care fusese vaccinat recent pentru variolă. Femeia avea antecedente de eczeme în copilărie, dar nu fusese simptomatică ca adultă. CDC a indicat că era la curent cu patru cazuri similare în ultimele 12 luni de infecție cu vaccinia după contactul sexual cu un vaccinat militar recent. Alte cazuri - inclusiv la pacienții cu antecedente de eczeme - au apărut în 2012.

Tulpini comune

Aceasta este o listă cu unele dintre tulpinile de vaccinie bine caracterizate utilizate pentru cercetare și vaccinare.

  • Lister (cunoscut și sub numele de Elstree): tulpina de vaccin engleză utilizată de Leslie Collier pentru a dezvolta un vaccin stabil termic sub formă de pulbere. Folosit ca bază pentru producția de vaccin în timpul Campaniei Organizației Mondiale a Sănătății pentru Eradicarea Variolei (SEC)
  • Dryvax (cunoscut și sub numele de „Wyeth”): tulpina de vaccin utilizată anterior în Statele Unite , produsă de Wyeth . Utilizat în SEC, a fost înlocuit în 2008 de ACAM2000 (vezi mai jos), produs de Acambis. A fost produs ca preparate de limfă a vițelului care a fost liofilizat și tratat cu antibiotice.
  • EM63; Tulpina rusească utilizată în SEC
  • ACAM2000 : Tulpina actuală utilizată în SUA, produsă de Acambis. ACAM2000 a fost derivat dintr-o clonă a unui virus Dryvax prin purificarea plăcii . Este produs în culturi de celule Vero .
  • Vaccinia modificată Ankara (cunoscută și sub numele de MVA): o tulpină foarte atenuată (nu virulentă) creată prin trecerea virusului vaccinia de câteva sute de ori în fibroblastele embrionilor de pui . Spre deosebire de alte tulpini de vaccin, acesta nu îmbolnăvește șoarecii imunodeficienți și, prin urmare, poate fi mai sigur de utilizat la oamenii care au un sistem imunitar mai slab datorită faptului că sunt foarte tineri, foarte bătrâni, au HIV / SIDA etc.
  • LC16m8: o tulpină atenuată dezvoltată și utilizată în prezent în Japonia
  • CV-1: o tulpină atenuată dezvoltată în Statele Unite și utilizată acolo la sfârșitul anilor 1960-1970
  • Rezervația de Vest
  • Copenhaga
  • Connaught Laboratories (Canada)

Referințe

Lecturi suplimentare

linkuri externe

Clasificare
Resurse externe