Vaccinia - Vaccinia

Vaccinia -virus
TEM -mikrokuva on vacciniavirus virionien
Virusten luokittelu
(järjestämättä):	Virus
Valtakunta :	Varidnaviria
Kuningaskunta:	Bamfordvirae
Pylum:	Nucleocytoviricota
Luokka:	Pokkesviricetes
Tilaus:	Chitovirales
Perhe:	Poxviridae
Suku:	Ortopoksivirus
Laji:	Vaccinia -virus
Jäsenvirukset
Buffalopox virus Cantagalo -virus Rabbitpox virus Utrecht Vaccinia -virus Ankara Vaccinia -virus Kööpenhamina Vaccinia virus WR

Vaccinia -virus ( VACV tai VV ) on suuri, monimutkainen, vaipallinen virus , joka kuuluu rokkovirusperheeseen . Sillä on lineaarinen, kaksijuosteinen DNA- genomi , jonka pituus on noin 190 kbp ja joka koodaa noin 250 geeniä . Virionin mitat ovat noin 360 × 270 × 250  nm , ja massa on noin 5–10 fg . Rokotusvirus on modernin isorokkorokotteen lähde , jolla Maailman terveysjärjestö hävitti isorokot maailmanlaajuisessa rokotuskampanjassa vuosina 1958–1977. Vaikka isorokko ei enää ole luonnossa, vaccinia -virus on vielä tutkitaan laajasti tutkijoiden välineenä geeniterapian ja geenitekniikan .

Isorokko oli ollut endeeminen ihmissairaus, jonka kuolleisuus oli 30%. Vuonna 1796 brittiläinen lääkäri Edward Jenner osoitti, että verrattain lievän lehmänrokoviruksen aiheuttama infektio antaisi myös immuniteetin tappavalle isorokolle. Jenner viittasi lehmirokkoon variolae vaccinae (lehmän isorokko). Isorokkorokotteen alkuperä kuitenkin hämärtyi ajan myötä, varsinkin kun Louis Pasteur kehitti laboratoriotekniikoita rokotteiden luomiseksi 1800 -luvulla. Allan Watt Downie osoitti vuonna 1939, että moderni isorokkorokote oli serologisesti erilainen kuin lehmirokko, ja vaccinia tunnistettiin myöhemmin erilliseksi viruslajiksi. Koko genomin sekvensointi on paljastanut, että vaccinia liittyy läheisimmin hevosrokkoon ja Isosta-Britanniasta löydetyt lehmirokokannat ovat vähiten sukua rokotteille .

Rokotteen infektioiden luokittelu

Yksinkertaisen perusrokotuksen sairastavuuden, infektion siirtymisen muualle naarmuuntumisen ja rokotuksen jälkeisen aivotulehduksen lisäksi muut vaccinia-infektioiden komplikaatiot voidaan jakaa seuraaviin tyyppeihin:

• Yleinen rokotus
• Ekseema rokote
• Progressiivinen rokote (vaccinia gangrenosum, vaccinia necrosum)
• Roseola vaccinia

Alkuperä

Vacciniavirus liittyy läheisesti virus aiheuttaa cowpox ; historiallisesti näitä kahta pidettiin usein yhtenä ja samana. Vaccinia-viruksen tarkkaa alkuperää ei tiedetä kirjanpidon puutteen vuoksi, koska virusta on viljelty ja levitetty tutkimuslaboratorioissa useita vuosikymmeniä. Yleisin käsitys on, että vaccinia -virus, lehmirokkovirus ja variola -virus (isorokon aiheuttaja) olivat kaikki peräisin tavallisesta esi -isäviruksesta. On myös spekuloitu, että vaccinia -virus eristettiin alun perin hevosista , ja DNA -analyysi varhaisesta (1902) isorokkorokotenäytteestä osoitti, että se oli 99,7% samanlainen kuin hevosrokkovirus.

Virologia

Rokovirukset ovat ainutlaatuisia DNA -virusten joukossa, koska ne replikoituvat vain isäntäsolun sytoplasmassa , ytimen ulkopuolella . Siksi suurta genomia tarvitaan erilaisten entsyymien ja proteiinien koodaamiseen, jotka osallistuvat viruksen DNA: n replikaatioon ja geenin transkriptioon . Replikointijakson aikana VV tuottaa neljä tarttuvaa muotoa, jotka eroavat toisistaan ulkokalvoillaan : solunsisäinen kypsä virion (IMV), solunsisäinen vaipallinen virion (IEV), soluihin liittyvä vaipallinen virion (CEV) ja solunulkoinen vaipallinen virion (EEV). Vaikka kysymys on edelleen kiistanalainen, vallitseva näkemys on, että IMV koostuu yhdestä lipoproteiinikalvosta , kun taas CEV: tä ja EEV: tä ympäröi kaksi kalvokerrosta ja IEV: ssä on kolme kirjekuorta. IMV on yleisin tartuntamuoto ja sen uskotaan olevan vastuussa leviämisestä isäntien välillä. Toisaalta CEV: n uskotaan vaikuttavan solujen väliseen leviämiseen ja EEV: n uskotaan olevan tärkeä pitkän aikavälin leviämiselle isäntäorganismissa.

Moninkertaisuuden uudelleenaktivointi

Vaccinia -virus kykenee läpikäymään moninaisuuden uudelleenaktivoinnin (MR). MR on prosessi, jossa kaksi tai useampia virusgenomeja, jotka sisältävät muuten tappavia vaurioita, ovat vuorovaikutuksessa tartunnan saaneessa solussa muodostaen elinkelpoisen virusgenomin. Abel havaitsi, että vaccinia -virukset, jotka olivat alttiina UV -valon annoksille, jotka estävät jälkeläisten muodostumisen, kun yksittäiset viruspartikkelit tartuttivat isäntäkanan alkiosoluja, voivat silti tuottaa elinkelpoisia jälkeläisviruksia, kun isäntäsolut ovat infektoineet kahdella tai useammalla näistä inaktivoiduista viruksista; eli MR voi tapahtua. Kim ja Sharp osoittivat vacciniaviruksen MR-tutkimuksen UV-valolla, typpisinapilla ja röntgen- tai gammasäteilyllä hoidon jälkeen. Michod et ai. tarkasteli lukuisia esimerkkejä MR: stä eri viruksissa ja ehdotti, että MR on yleinen seksuaalisen vuorovaikutuksen muoto viruksissa, joka tarjoaa edun genomivaurioiden rekombinaatiokorjauksessa.

Isännän vastus

Vaccinia sisältää genomissaan geenejä useille proteiineille, jotka antavat virukselle resistenssin interferoneille :

• K3L ( P18378 ) on proteiini, jolla on homologiaa proteiiniin eukaryoottisen initiaatiofaktoria 2 (eIF-2a). K3L -proteiini estää interferonien aktivaattorin PKR: n toimintaa .
• E3L ( P21605 ) on toinen Vaccinian koodaama proteiini. E3L estää myös PKR -aktivaation; ja kykenee myös sitoutumaan kaksijuosteiseen RNA: han.
• B18R on proteiini, joka toimii interferonin estäjänä yhdessä Modernan tekniikoista.

Käytä rokotteena

Rokotuspistoksen paikka useita päiviä myöhemmin.

Vaccinia -virusinfektio on tyypillisesti hyvin lievä eikä usein aiheuta oireita terveillä yksilöillä, vaikka se voi aiheuttaa ihottumaa ja kuumetta . Rokotteen virusinfektiosta syntyvät immuunivasteet suojaavat henkilöä tappavalta isorokko -infektiolta. Tästä syystä vaccinia-virusta käytettiin ja käytetään edelleen elävänä virusrokotteena isorokkoa vastaan. Toisin kuin rokotteet, joissa käytetään heikennettyjä viruksen muotoja, rokotevirusrokote ei voi aiheuttaa isorokko -infektiota, koska se ei sisällä isorokkovirusta. Kuitenkin joskus esiintyy tiettyjä komplikaatioita ja/tai rokotteen haittavaikutuksia. Mahdollisuus tämän tapahtuvan lisääntyy merkittävästi immuunipuutteisilla ihmisillä . Noin yhdelle miljoonalle ihmiselle kehittyy kuolemaan johtava vastaus rokotukseen .

Tällä hetkellä rokotetta vain annetaan terveydenhuoltohenkilöstölle tai tutkimushenkilöstön joilla on suuri riski sairastua variola viruksen, sekä sotilashenkilöstön Yhdysvalloissa . Isorokko -bioterrorismin uhan vuoksi on mahdollista, että rokote on ehkä annettava laajasti uudelleen tulevaisuudessa. Siksi tutkijat kehittävät parhaillaan uusia rokotusstrategioita isorokkoa vastaan, jotka ovat turvallisempia ja paljon nopeampia ottaa käyttöön bioterrorismitapahtuman aikana.

1. syyskuuta 2007 Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto (FDA) lisensoitu uusi rokote ACAM2000 vastaan isorokko jota voidaan tuottaa nopeasti, kun tarve. Valmistaja Sanofi Pasteur , Yhdysvaltain Centers for Disease Control and Prevention varastoissa 192500000 annosta uuden rokotteen (katso lista yhteisistä kannoista alla).

Uusi isorokkorokote, Imvanex , joka perustuu muunnettuun vaccinia -kantaan; Euroopan lääkevirasto hyväksyi muutetun vaccinia Ankaran vuonna 2013.

Vaccinia käytetään myös yhdistelmä-DNA- rokotteissa , koska vektori vieraiden geenien ilmentämiseen isännässä, jotta saadaan aikaan immuunivasteen. Muita rokkoviruksia käytetään myös elävinä yhdistelmärokotteina.

Historia

Alkuperäinen isorokkorokote ja rokotusidean alkuperä oli lehmirokko , jonka Edward Jenner kuvasi vuonna 1798. Latinalainen termi lehmää varten oli Variolae vaccinae , Jennerin oma käännös "lehmän isorokosta". Tämä termi antoi nimensä koko rokotteen ajatukselle. Kun huomattiin, että isorokkorokotuksessa käytetty virus ei ollut tai ei ollut enää sama kuin lehmirokovirus, nimeä "vaccinia" käytettiin virukseen isorokkorokotteessa. (Ks. OED.) Rokotteen teho ja tehokkuus ennen kylmäkuljetusmenetelmien keksimistä oli epäluotettava. Rokote muuttuisi kuumuuden ja auringonvalon vaikutuksesta kyvyttömäksi, ja tapa, jolla näytteet kuivattiin peitteillä ja toimitettiin ne apua tarvitseviin maihin, johti usein epäaktiiviseen rokotteeseen. Toinen käytetty menetelmä oli "käsivarsi" -menetelmä. Tähän sisältyi yksilön rokottaminen ja sen siirtäminen toiselle heti, kun tarttuva märkärakkula muodostuu, sitten toiseen jne. Tätä menetelmää käytettiin rokotteen elävänä kuljetusmuotona, ja kantajina käytettiin yleensä orpoja. Tämä menetelmä oli kuitenkin ongelmallinen, koska oli mahdollista levittää muita veritauteja, kuten hepatiitti ja kuppa, kuten tapahtui vuonna 1861, jolloin 41 italialaista lasta sairastui kuppaan rokotuksen jälkeen "käsi kädestä" -menetelmällä.

Vuonna 1913 E. Steinhardt, C. Israeli ja RA Lambert kasvattivat vaccinia -virusta sian sarveiskalvon kudosviljelmän palasissa .

Willian Bullochin opiskelijan Fredrick W. Twortin vuonna 1915 julkaisemaa paperia pidetään nykyaikaisen faagitutkimuksen alkua. Hän yritti kasvattaa vaccinia -virusta agar -elatusaineessa ilman eläviä soluja, kun hän huomasi, että monet saastuttavien mikokokkien pesäkkeet kasvoivat ja näyttivät mukoidilta, vetiseltä tai lasiselta, ja tämä muutos voitaisiin indusoida muihin pesäkkeisiin istuttamalla tuore pesäke. vesipesäkkeen materiaalilla. Hän havaitsi mikroskoopilla, että bakteerit olivat rappeutuneet pieniksi rakeiksi, jotka värjäytyivät punaisiksi Giemsa -tahralla . Hän päätyi siihen, että "... sitä [muutoksen tekijää] voitaisiin melkein pitää akuutina mikokokkien tartuntatautina."

Vuonna 1939 Allan Watt Downie osoitti, että 1900 -luvulla käytetyt isorokkorokotteet ja lehmirokovirus eivät olleet samoja, mutta liittyivät immunologisesti toisiinsa.

Viimeaikaiset tapaukset

Maaliskuussa 2007 2-vuotias Indiana-poika ja hänen äitinsä saivat hengenvaarallisen rokoteinfektion pojan isältä. Pojalle kehittyi ilmaiseva ihottuma yli 80 prosentille hänen kehostaan ​​sen jälkeen, kun hän oli läheisessä yhteydessä isäänsä, joka oli rokotettu isorokkoa vastaan ​​ennen Yhdysvaltain armeijan lähettämistä ulkomaille . Yhdysvaltain armeija jatkoi isorokkorokotuksia vuonna 2002. Lapsi sai tartunnan ekseeman takia , mikä on tunnettu rokoteinfektion riskitekijä. Poikaa hoidettiin laskimonsisäisellä immunoglobuliinilla , sidofoviirilla ja Tecovirimatilla (ST-246), (silloin) SIGA Technologiesin kehittämällä kokeellisella lääkkeellä . Hänet lähetettiin kotiin 19. huhtikuuta 2007 ilman jälkivaikutuksia lukuun ottamatta mahdollisia ihon arpia.

Vuonna 2010 tautien torjunnan ja ennaltaehkäisyn keskukset (CDC) ilmoittivat, että nainen Washingtonissa oli saanut rokotevirusinfektion sen jälkeen, kun digitaalinen emätinkontakti oli poikaystävänsä kanssa, joka oli äskettäin rokotettu isorokkoa vastaan. Naisella oli ollut lapsuuden ekseema, mutta hän ei ollut aikuisena oireileva. CDC ilmoitti, että se oli tietoinen neljästä vastaavasta tapauksesta edeltäneiden 12 kuukauden aikana, kun rokoteinfektio oli tapahtunut seksuaalisen kosketuksen jälkeen äskettäin sotilasrokotteen saaneen kanssa. Muita tapauksia - myös potilailla, joilla on ollut ekseema - esiintyi vuonna 2012.

Yleiset kannat

Tämä on luettelo joistakin hyvin karakterisoiduista vaccinia-kannoista, joita käytetään tutkimukseen ja rokotuksiin.

• Lister (tunnetaan myös nimellä Elstree): englantilainen rokotekanta, jota Leslie Collier käytti lämmönkestävän rokotteen kehittämiseen jauheena. Käytetään rokotteen perustana Maailman terveysjärjestön isorokon hävittämiskampanjan (SEC) aikana
• Dryvax (tunnetaan myös nimellä "Wyeth"): aiemmin Yhdysvalloissa käytetty rokotekanta , jonka on valmistanut Wyeth . SEC: ssä käytetty se korvattiin vuonna 2008 Acambisin tuottamalla ACAM2000: lla (katso alla). Sitä valmistettiin vasikan imusolmukkeen valmisteina, joka kylmäkuivattiin ja käsiteltiin antibiooteilla.
• EM63; SEC: ssä käytetty venäläinen kanta
• ACAM2000 : Nykyinen Yhdysvalloissa käytössä oleva kanta, jonka tuottaa Acambis. ACAM2000 saatiin Dryvax -viruksen kloonista plakin puhdistuksella . Sitä tuotetaan Vero -soluviljelmissä .
• Modified vaccinia Ankara (tunnetaan myös nimellä MVA): erittäin heikennetty (ei virulentti) kanta, joka on luotu kuljettamalla vaccinia -virus useita satoja kertoja kanan alkion fibroblasteissa . Toisin kuin jotkut muut vaccinia -kannat, se ei tee immuunipuutteisia hiiriä sairaiksi, ja siksi se voi olla turvallisempaa käyttää ihmisillä, joilla on heikompi immuunijärjestelmä, koska he ovat hyvin nuoria, hyvin vanhoja, joilla on HIV/AIDS jne.
• LC16m8: heikennetty kanta, joka on kehitetty ja jota käytetään tällä hetkellä Japanissa
• CV-1: heikennetty kanta, joka kehitettiin Yhdysvalloissa ja jota käytettiin siellä 1960--1970-luvun lopulla
• Länsi -Reserve
• Kööpenhamina
• Connaught Laboratories (Kanada)

Viitteet

Lue lisää

• "Vaccinia -virus, täydellinen genomi" . Kansallinen bioteknologian tiedotuskeskus . Haettu 25.7.2007 .
• Condit RC, Moussatche N, Traktman P. "The Vaccinia Virion : 3D Tour" . Haettu 2007-07-26 .
• "Isorokko" . Hätävalmius ja -toimet . Tautien torjunnan ja ehkäisyn keskukset . Arkistoitu alkuperäisestä 2007-08-13 . Haettu 2007-07-26 .

Ulkoiset linkit

• Viruspatogeenitietokanta ja -analyysiresurssi (ViPR): Poxviridae