Biharko txertoak: ADN txertoak ote?
Zer dira txertoak? Erantzun inmune espezifikoa bultzatzen duten elementuak direla esanaz erantzun daiteke. Txertoen molekulak "antigeno" izena hartzen dute eta patogenoak ez izan arren, mikroorganismo patogenoen moduan erantzun defentsibo espezifikoa bultzatzen dute, baina gaixotasunik eragin gabe.
Lehenengo txertoen antigenoak mikroorganismo osoak ziren, bizirik zeudenak, baina motelduak edo hilak. Baztanga, elgorria edo kukutxeztula txerto hauek erabiliz kontrolatu dira. Oso txerto eraginkorrak izan dira eta hauetako batzuk oraindik ere erabiltzen dira, nahiz eta mikroorganismo bakoitzaren antigenoak zehatz-mehatz ez ezagutu. Txerto biziak hilak baino eraginkorragoak dira, baina beraien akats nagusia seguritaterik eza da. Moteltzeko prozesuan erroreak gertatzen badira edo inmunoeskasia dutenekin erabiltzen bada, txertoak gaixotasuna eragiteko arriskua dago.
Gaixotasun zehatz baten kasuan erantzun babeslea bultzatzen duten antigenoak identifikatu ondoren proteina antigenikoz osaturiko txertoak egin daitezke. Meningitisa, tetanoa edo difteria kontrolatzeko honelako txertoak erabili izan dira. Antigeno proteikoak purifikatu ahala arriskuak gutxitu egin dira, baina batzuetan eraginkortasuna galdu ere egin da. Bestalde mikroorganismo askok euren antigenoak ezkutatzeko edo aldatzeko gaitasuna garatu dute.
Arazo hauek guztiak gainditzeko berriro sinpletasuna bilatu behar da eta horretarako jatorrira joatea baino ez dago; antigenoak kodifikatzen dituzten geneak identifikatu, ebaki eta hauek zuzenean txertatu. Honela, ADN txertoak jaio dira. ADN hori plasmido moduan dago, hau da molekula biribila da, eta txertoa hartzen duten ugaztunen zeluletan ez da bikoiztuko baina kodifikatzen dituzten proteina kanpotarrak sintetizatu eta adierazi egingo dira.
Hau guztia txertorik ez zuten infekzio batzuekin lortu da eta oraingoz animaliekin soilik frogatu da ADN txerto hauen erabilgarritasuna. Lehenengo irudian 5 urte baino gutxiagoko umeak hiltzen dituzten gaixotasun infekziosoak agertzen dira. Ikusten denez txerto berri asko egiteke dago eta ADN txerto berri hauek hutsune hori betetzeko balio dezakete.
Erantzun inmune zelularra pizten dute
Birusengatiko infekzioak beti zelulabarruko infekzioak dira; malaria sortzen duen parasitoa eta beste protozoo batzuk ere zelularen barruan bizi dira. Ostalariaren zelulen barruan dauden bitartean antigorputzek ezin diete kalterik egin holako parasitoei; antigorputzek zelula batetik bestera joaterakoan soilik blokea ditzakete. Infektatutako zelulak detektatzeko zein desegiteko erantzun inmune zelularra bultzatu behar da, TD 8+ linfozito zitotoxikoen eta makrofagoen aktibazioa, besteak beste.
ADN txertoak mikroorganismo baten antigeno batzuk kodifikatzen dituzten geneak ditu, birus baten geruzako proteina bat adibidez. Ostalariaren zelulak atzerriko ADNa barneratu eta bere zitoplasman birusaren proteina eratuko du. Berezko proteinak balira bezala, ostalariaren zeluletan histokonpatibilitate konplexu nagusiaren I klaseko molekulek proteina birikoaren peptidoak zelulen mintzetaraino eramango dituzte (2. irudia). Honela aurkeztuak CD8+ T linfozitoak eragingo dituzte, beraz, beste txertoak ez bezala, erantzun inmune zelularra piztuko dute 5 .
Proteinazko txertoak aldiz, fagozitosiaren bidez behin zelulen barruan egonez gero histokonpatibilitate konplexu nagusiaren II klaseko molekulekin batera agertuko dira mintzetan. Aurkezpen-mota honek antigorputzen erantzuna piztuko du gehien bat, CD4+ linfozitoen bidez. Gainera, antigenoak aurkezteko bide endogeno hau erabiliz, beste teknikekin baino epitopo gehiago adierazten dira inmunitate handiagoa lortuz 8 .
ADN txertoek eragiten duten erantzunaren beste ezaugarri bat 1 motako T linfozito laguntzaile asko sortzea da. Hauen bidez makrofagoak aktibatu egingo dira eta oso erantzun eraginkorra lortuko da, bizirik geratzen diren bakterioak, Mycobacterium tuberculosis edo Listeria monocytogenes besteak beste, makrofagoen barruan suntsitzeko.
Dena den, txerto hauek eragindako erantzuna gehien bat zelularra izan arren, ADN exogenoak mitogeno gisa jokatzen du B zelulak aktibatuz eta antigorputzen erantzuna bultzatuz 3 .
Bektorerik ez da behar
ADN txertoen beste abantaila bat garraiorik behar ez izatea da; ADNa biluzik erabiltzen da plasmido moduan. Plasmidoak bakterio baten barruan berez bikoizteko gai diren ADN molekula zirkularrak dira; aldiz, ugaztunen zeluletan ez dira bikoiztuko baina daramatzaten geneak transkribatzeko beharrezko elementuak dituzte. Beraz, erantzun inmunea eragiteko, aukeratu dugun genea plasmidoan erantsita txertatzen da zuzenean muskuluetan, alegia bektorerik erabili gabe. Han transkribatuko da eta gero erribosometan ARNa itzuliko da proteinetan.
Orain arte geneak transferitzeko frogatu diren sistema guztiek bektoreak erabili behar zituzten, hau da, aukeratutako genea birus baten genoman sartzen zen eta azken birus hau, bektorea hain zuzen, txertatzen zen ostalariaren muskuluetan. Alde batetik zaila da bektore egoki bat aurkitzea edozein gene-mota garraiatzeko eta beste aldetik bektorearengatiko ondorengo kalteak beti izaten dira arriskutsuak.
Epitopoak diren bezala eratu
Erantzun inmunea bultzatzeko erabiltzen diren antigenoek mikroorganismoen proteinen zati batzuen forma tridimentsionala ahalik eta zehatzen mantendu edo imitatu behar dute. Bestela txertoen eraginez eratutako antigorputzak eta T zelulen hartzaileak ez dira behar bezain ondo lotuko. Mikroorganismoek, moteltzeko edo inaktibatzeko prozeduran, askotan aldatzen dute proteinen egitura eta ondorioz antigenizitatea galtzen da. ADN txertoen kasuan mikroorganismoaren proteina zelularen barruan eratzen da eta inolako aldaketarik gabe aurkezten zaio sistema inmuneari; beraz epitopoen osotasuna hobeto mantentzen da eta sortutako erantzuna eraginkorragoa izango da.
Konjugatzeko erraztasuna
Txerto berriak txertaketa-egutegian sartu ahala gero eta konplikatuagoa bihurtuko da txertaketen erabilera mantentzea. Horren soluzioa antigeno desberdinak denak batera txertatzea izango litzateke baina antigeno hauek proteikoak baldin badira, eta batez ere dosi handitan erabili behar badira, guztiak batera txertatzea ez da posible izango.
ADN txertoen bidez, teorian behintzat, mikroorganismo patogeno desberdinen geneak bata bestearen ondoan jarrita plasmido batean ezartzea erraza izango litzateke. Edozein kasutan ere, ADN bakoitzak kodifikatzen dituen proteinak konjugatzea baino errazagoa izango da beti.
Mikroorganismo baten zepa mutante guztien kontrako inmunitatea lortzen da
Birus batzuk, gure erantzun inmunea ekiditeko, noizbehinka beraien azaleko antigenoak aldatzen dituzte mutante edo serotipo berriak sortuz. Honela nahiz eta serotipo baten kontra inmunitatea garatu, beste serotipo mutanteren bat agertzen denean gure defentsak baliogabeak dira. Hau da, adibidez, gripearekin gertatzen dena, txertoa antigeno proteikoz eratzen denez, serotipo bakar batentzat balio du eta gripearen aurkako txertaketa urtero errepikatu behar da.
Ikertzaile batzuk gripearen birusarekin lan eginez serotipo desberdinen aurka animaliei babesa ematen dien ADN txerto berri bat lortu dute14. Dirudienez txerto honen eraginez agertzen diren T linfozito zitotoxikoak aldatzen ez diren barruko proteina antigenikoekin lotzen dira. Baina inmunitate hori lortzeko antigeno hauek bide endogenoaren bidez aurkeztuta egon behar dute. Beste ikertzaile-talde batzuek ADNaren bidez papiloma birusaren serotipo guztien kontrako txerto bat lortu dute eta II motako herpes birusaren kontra ere beste txerto berria frogatu da animaliekin 2,4 .
Ume txikientzat ere inmunogenoak dira
Gaixotasun infekziosoak prebenitzeko ume txikiak babestu behar izaten ditugu maiz, eta talde honen erantzuna eskasa da. Garatu gabeko sistema inmuneak erantzun nahikoa emateko erantzun zelularra gogor bultzatzen dituzten sistemak erabili behar dira. Horretarako ADN txertoek abantaila teorikoa badute.
Bestalde, elgorriaren kasuan, adibidez, amagandik hartutako antigorputzek ostopatu egiten dute mikroorganismo biziz egindako txertoen eragina. ADN txertoak arazo hori gaindituko du, ziur.
Gainera ADN txertoak, beste txerto hilak bezalaxe, txerto biziak baino seguruagoak izango dira inmunoeskasiaren aurrean. Bestalde, munduko leku askotan erabiltzeko ere, errazagoak izango dira, proteinak ez bezala termoegonkorrak direlako.
Minbizia sortarazi?
Kanpoko ADNa gure kromosometan sartzeko kapaza al da?
Hala bada akabo ADN txertoak! Horrek ekarriko lituzkeen mutazioek gure zeluletako erregulazio-prozesu guztiak aldatu eta prebenitu nahi dugun kaltea baino handiagoak eragingo lituzkete
Tolerantzia edo autoinmunitatea eragin
Behin genea sartuz gero, eta gure kromosometan sartzen ez dela onartuta, noiz arte sintetizatuko da geneak kodifikatzen duen antigenoa? Denbora luzez baldin bada baliteke ostalaria antigeno honen aurrean tolerantea bihurtzea eta, ondorioz, infekzioa gertatzean ez luke erantzungo. Beste posibilitatea da autoinmunitate-fenomenoak bultzatzea, kontuan hartuta antigeno hori gure zeluletan ari dela adierazten gure histokonpatibilitate konplexu nagusiaren molekulekin batera, eta multzo horrek erantzun zitotoxiko espezifikoa bultzatzen duela. Egoera hau luzaro mantentzean ostalariaren ehunetan autoinmunitateagatik kalteak somatzea ez litzateke arraroa izango.
Dena den, orain arte frogatutako kasuetan badirudi antigeno arrotzen adierazpen aldia egokiena dela erantzuna eraginkorra izateko eta oroimeneko zelula espezifiko nahikoak agertzeko, baina ez tolerantzia edo autoinmunitatea sortzeko adinakoa 7 (3. irudia).
Txerto berriak eratzeko bide orokorra
Datozen urteotan ADN txertoen teknologia berri honek erraztuko du, bereziki, txertoen eraketa. Mikroorganismo batzuk antigenikoki oso konplexuak direnez, aipatu dugun teknologia, kasu bakoitzean, erantzun babeslea bultzatzen duen antigenoak identifikatzeko erabil dezakegu. Horretarako soilik erabiltzen bada ere merezi du, nahiz eta gero beste sistema erabili antigeno hauek sistema inmuneari aurkezteko 9 . ADN txertoak egiteko genotekak erabiltzea eta antigeno egokienak aukeratzea metodo orokorra izan daiteke edozein motatako txertoa egiteko. Teknologia hau, besteak beste, Micoplasma generoko bakterioen antigenorik interesgarrienak aukeratzeko erabili izan da 1 .
ADNa txertatzeko beste bideak landu
Orain arte egindako ADN txertoak muskuluetan txertatzeko izan arren, ahotik edo mukosetatik hartzeko ADN txertoak sortzeko posibilitatea ere badago. Aukera hori oso interesgarria izango litzateke, adibidez, beherakoak prebenitzeko. Dagoeneko ikertzaile-talde batek Shigella zepa moteldu bat erabiltzea lortu du ADNa heste-paretean sartzeko 11 .
Minbiziaren kontrako txertoak egin
Orain arte txerto antiinfekziosoei buruz jardun dugu, baina ari dira ADN txertoak animalietan frogatzen linfomak kontrolatzeko 12 . Datozen urteotan ADN txertoek minbiziaren arloan ere izango dituzte aplikazio interesgarriak.
Segurtasuna frogatzeko metodologia zehatza eta zorrotza erabili
Aipatu ditugun arriskuak ebaluatzeko gaur egun badugu aukera. Animalien zeluletan txertatutako ADNa kromosometan integraturik dagoen ala ez ikertzeko, ADN kromosomikoa eta plasmidikoa banatzeko metodologia zehatza badago. Behin plasmido moduan geratzen den txertoa alde batera utzita, ADN kromosomikoa aztertu beharko da PCR teknikaren bidez txertoaren ADNa bilatzeko. Teknika hori oso sentikorra da, txertoaren plasmidoaren kopia bat 150.000 zelulen artean detektatzeko adina. Gripearen kasuan metodologia hori aplikatuz txertatutako plasmidoak degradatzen direla frogatu da. (1,5.10 11 kopia txertatu eta 6 aste geroago 1,5.10 3 geratzen dira). Bestalde kasu honetan ez dute inondik inora kromosometan kopia integraturik aurkitu 6 .
Kasu bakoitzean kostua eta etekina konparatu
Dena den, kasuz kasuko ebaluaketa egin beharko da, eta kasu bakoitzean, ADN txertoak eragin ditzakeen arriskuak txertoa ez erabiltzeak ekar ditzakeen kalteekin konparatu. B hepatitisaren kasuan, adibidez, txertoagatik minbizia sortzeko probabilitatea konparatu behar dugu txertaketaren bidez lortu dugun hepatokarzinoma-kopuruaren gutxitzearekin 13 .
Txerto berriak eratzeko faseak
Edozein kasutan ere, txerto berri bat merkaturatu baino lehen urrats guztiek arrakastatsuak izan behar dute: a) laborategiko frogak, diseinatutako plasmidoak eratzeko eta txertoa animaliekin saiatzeko eta b) entseiu klinikoak: lehenengo fasean boluntario-talde txikiekin txertoa kaltegarri ez dela frogatzeko, 2. fasean talde handi batekin dosiak eta txertaketaren pautak aukeratzeko eta azkenean, 3. fasean, populazio handi batean txertaketak onuragarriak direla frogatzeko 10 (4. irudia). Gaur egun ADN txerto batzuk diseinatu eta frogatu egin dira animaliekin, baina entseiu klinikoak egiteke daude 15 .
Zu idazle
Zientzia aldizkaria
