Módszertan
Az élő, attenuált vakcinák az élő patogén mikroba olyan változatát tartalmazzák, amelyet a laboratóriumban attenuáltak vagy gyengítettek, hogy az elveszítette jelentős patogenitását (26.1. folyamatábra). Ezt egy idegen gazdaszervezeten (szövettenyészet, embriózott tojás vagy élő állatok több generáción keresztül történő sorozatos áthaladásával érik el). Ez a kiterjesztett passzázs egy vagy több mutációt vezet be az új gazdaszervezetbe. A mutálódott kórokozó jelentősen különbözik az eredeti patogén formától, így az eredeti gazdaszervezetben nem okozhat betegséget, de hatékonyan indukálhatja az immunválaszt. Az élő, attenuált vírusvakcinákat olyan attenuált törzsekből készítik, amelyek szinte vagy teljesen nélkülözik a patogenitást, de képesek védő immunválaszt indukálni. Ezek az emberi gazdaszervezetben szaporodnak, és egy időn keresztül folyamatos antigénstimulációt biztosítanak. A vírusok attenuálására a vakcina előállítása céljából számos módszert alkalmaztak.
Az élő, attenuált vakcinák védő immunválaszt stimulálnak, amikor a gazdaszervezetben szaporodnak. A gazdaszervezetben termelt vírusfehérjék a fertőzött sejteket körülvevő extracelluláris térbe kerülnek, majd a szervezetben keringő fürkészsejtek, az antigénprezentáló sejtek (APC-k) felveszik, internalizálják és megemésztik őket. Ezek az APC-k közé tartoznak a makrofágok, a dendritikus sejtek és a B-sejtek, amelyek együttműködve kiterjesztik az immunválaszt. Az APC-k recirkulálnak, és a feldolgozott antigén fragmentumait mutatják ki sejtfelszínükön, MHC II. osztályú antigénekhez kapcsolódva. A feldolgozott idegen antigén peptidjének és a gazdaszervezet MHC II. osztályú antigénjeinek ez a komplexe része annak a specifikus jelnek, amellyel az APC-k (az MHC peptidkomplexszel együtt) a T-helper limfociták aktiválását váltják ki. Az aktivációs jel második része maguktól az APC-ktől származik, amelyek sejtfelszínükön az MHC-antigén komplexekkel együtt ko-stimuláló molekulákat is megjelenítenek. Mindkettő a T-sejtek terjeszkedését és aktiválódását a saját ligandjaikkal, a T-sejt receptor komplexszel (TCR) és a T-sejtek felszínén található CD28/CTLA4 ko-stimuláló receptorokkal való kölcsönhatáson keresztül hajtja végre. Az aktivált T-sejtek olyan molekulákat választanak ki, amelyek az immunsejtek erőteljes aktivátoraiként működnek. Továbbá, ahogy a vírusfehérjék a gazdasejtekben keletkeznek, proteaszómás lebontáson keresztül kerülnek feldolgozásra. E feldolgozott intracelluláris fehérjék kis részei társulnak a citoszolikus gazdasejtek MHC I. osztályához, és megjelennek a sejtfelszínen. Ezeket a komplexeket együttesen a T-sejtek egy második osztálya, a gyilkos vagy citotoxikus sejtek ismerik fel. Ez a felismerés, az APC-k általi egyéb stimulációval és a citokin stimulált T-sejtek termelésével együtt felelős az érett citotoxikus T-sejtek (CTL) kialakulásáért, amelyek képesek elpusztítani a fertőzött sejteket. A legtöbb esetben az élő fertőzés élethosszig tartó immunitást indukál. Bizonyítékok állnak rendelkezésre, amelyek a citokinek alapvető szerepe mellett szólnak a memória sejtek differenciálódásában. A segítő T (Th) sejtek által szabályozott B-sejtes immunitás a sejtfejlődés rendezett kaszkádjában halad előre, amely az antigénspecifikus memória B-sejtek termelődésében csúcsosodik ki. A peptid MHC II. osztályú komplexek felismerése az aktivált antigénprezentáló sejteken kritikus fontosságú a hatékony TH-sejt szelekció, a klonális expanzió és az effektor TH-sejt funkció kialakulásához. A kognitív effektor Th-sejt-B-sejt kölcsönhatások ezután elősegítik a rövid életű plazmasejtek (PC-k) vagy csíraközpontok (GC-k) kialakulását. Ezek a GC-k terjeszkednek, diverzifikálódnak és kiválasztják az antigénspecifikus B-sejtek nagy affinitású változatait a hosszú életű memória-B-sejt kompartmentbe való belépéshez. Antigén újbóli kihívásakor a memória B-sejtek gyorsan terjeszkednek és differenciálódnak PC-kké a memória TH-sejtek kognitív kontrollja alatt. Bár az élő, attenuált készítmények a választott vakcinák, fennáll a patogén formába való visszafordulás veszélye, és fertőzést okozhatnak.
Más állatból származó rokon vírus felhasználása: A legkorábbi példa a tehénhimlő felhasználása volt a himlő megelőzésére.
Patogén vagy részben attenuált vírus beadása nem természetes úton: A vírus virulenciája gyakran csökken, ha nem természetes úton adják be. Ezt az elvet alkalmazzák a katonai újoncok immunizálásánál a felnőttkori légzési distressz szindróma ellen, enterálisan bevont, élő 4., 7. és 21. típusú adenovírus felhasználásával.
A vírus átadása “nem természetes gazdában” vagy gazdasejtben: Gyakran a szervezet (vagy vírus) legyengített formáját az aktív szervezet sorozatos passzázsával vagy tenyésztésével nyerik táptalajon vagy sejtekben. Ezekben az esetekben az attenuáció molekuláris alapja ismeretlen. Az emberekben és állatokban használt legfontosabb vakcinák mindegyike ilyen módon származik. Ismételt passzázsok után a vírust beadják a természetes gazdaszervezetnek. A kezdeti passzázsokat egészséges állatokon vagy primer sejtkultúrákban végzik. Erre a megközelítésre több példa is van: a sárgaláz 17D törzsét egereken, majd csirkeembriókon történő passzázs útján fejlesztették ki. A poliovírusokat majomvese-sejtekben, a kanyarót pedig csirkeembrió fibroblasztokban passzírozták. Ma már széles körben használnak humán diploid sejteket (például WI-38 és MRC-5). A kórokozók attenuációjának alapját képező gazdaszervezeti mutáció molekuláris alapjait csak most értjük meg.
Az élő, attenuált vakcinák viszonylag könnyen létrehozhatók bizonyos vírusok esetében. A kanyaró, a mumpsz és a bárányhimlő elleni oltóanyagokat például ezzel a módszerrel állítják elő. A baktériumok esetében nehezebb élő, attenuált vakcinákat előállítani. A baktériumoknak több ezer génjük van, ezért sokkal nehezebb ellenőrizni őket. A baktérium élő vakcináján dolgozó tudósok azonban képesek lehetnek arra, hogy rekombináns DNS-technológiával eltávolítsanak néhány kulcsfontosságú gént. Ezt a megközelítést már alkalmazták a kolerát okozó Vibrio cholerae elleni vakcina létrehozására. Az élő kolera elleni vakcinát azonban nem engedélyezték az Egyesült Államokban.
Hőmérsékletérzékeny mutánsok kifejlesztése: Ez a módszer a fenti módszerrel együtt alkalmazható.
Az élő, attenuált vakcinák nem adhatók be olyan egyéneknek, akiknek legyengült vagy károsodott az immunrendszere. A hatékonyság megőrzése érdekében az élő, attenuált vakcinák hűtést és fénytől való védelmet igényelnek.
A vírusfertőzések ellen jelenleg rendelkezésre álló élő, attenuált vakcinák közé tartozik például a kanyaró, mumpsz, rubeola (MMR), tehénhimlő, sárgaláz, influenza (FluMist®) intranazális vakcina) és az orális gyermekbénulás elleni vakcina. Az élő, attenuált bakteriális vakcinák közé tartozik a tuberkulózis, a BCG és az orális tífusz vakcina.
Most valószínűleg a szabályozó hatóságok megkövetelnék a csillapítás alapjainak megértését. Ezért a mycobacterium bármely új attenuált formájának kifejlesztése vakcinajelöltként való felhasználásra valószínűleg magában foglalja egy vagy több specifikus mutáció bevezetését a kórokozó genomjába. A valószínűsíthető jelöltek közé tartoznak az olyan mutációk, amelyek a szervezet növekedéséhez nélkülözhetetlen aminosav vagy nukleinsav komponens szintézisét zavarják.
Az ilyen élő vakcinák néhány példáját már elkészítették és preklinikai vizsgálatokban értékelték.