Hayvan ve insanlarda hastalık yapma yeteneğinde olan bakteri,virüs vb. mikropların hastalık yapma özelliklerinden temizlenerek ya da bazı mikropların salgıladığı zehirli maddelerin etkileri ortadan kaldırılarak oluşturulan biyolojik ürünlere aşı denir [1]. Aşılar çoğunlukla kas içine enjeksiyon yöntemi ile uygulanır ancak bazı aşılar ağızdan veya burundan da uygulanabilir. . Bu yöntemle uygulama kolaylığı dışında, aşının doğrudan doku içine yerleşmiş bağışıklık sistemi ile karşılaşması sağlanır [2]. Böylece gerçek mikropla karşılaşıldığında önceden geliştirilmiş bağışıklık sistemi ile savaşır ve kişi hastalığa yakalanmaz. Bu kişi artık o hastalığa karşı bağışıklığa sahiptir. Oluşan bağışıklama çoğunlukla ömür boyu vücutta kalır ve hastalık etkeni ile karşılaşınca onu etkisiz hale getirmek için savaşır [1].
Aşıların hazırlanmasında kullanılan antijenlerin (virüs,bakteri vb.) kategorilenmesine bağlı olarak isimlendirilen pek çok aşı türü vardır[3]. Aşıların bir kısmında virüsün zayıflatılmış veya etkisiz hale getirilmiş hali kullanılırken, bir kısmında virüsün tamamı değil yalnız protein alt birimleri kullanılır. Bu protein alt birimlerin laboratuvarda oluşturulduğu rekombinant aşılar da vardır. Genetik aşılarda ise etkin madde olarak, tanınması istenen antijen değil, onun vücutta sentezlenmesine olanak veren anahtar nitelikte maddeler verilir [2].
Aşı türleri şeması
Klasik Aşılar:
1)Canlı atenüe (zayıflatılmış) Aşılar:
Canlı aşılar, hastalığa neden olan bakteri veya virüs gibi yabancı maddelerin laboratuvar koşullarında zayıflatılması ile oluşturulur. Canlı aşıların içerisindeki mikroorganizmaların vücutta çoğalmasıyla , vücudun bağışıklık yanıtı oluşturmasını tetikler. Canlı aşıların uygulanabilmesi için aşılama uygulanacak kişinin sağlıklı ve bağışıklık sisteminin de güçlü olması gerekmektedir[3].
Bazı canlı aşı örnekleri; sarı humma, suçiçeği, rotavirus aşısı, oral polio aşısı (OPA), BCG (verem) ve kızamık kızamıkçık kabakulak (KKK) aşılarıdır[4].
2)İnaktive (ölü) Aşılar:
İnaktive aşılar laboratuvar ortamında çoğaltılan bakteri ve virüslerin ısıtma ve/veya kimyasal ajanlar kullanılarak inaktive edilmeleri (etkisizleştirilmeleri) ile oluşturulur. Bu aşıların içindeki mikroorganizmalar çoğalamaz, ölüdürler. Aşı içerisinde etkisiz hale getirilmiş virüs ve ölü bakteri bütün olarak bulunabileceği gibi, parçalanmış ya da protein altbirimler (fraksiyon) halinde de bulunabilir. Fraksiyonel aşılar protein altbirim ya da polisakkarit köklü olabilir[2].
a)Protein altbirim esaslı fraksiyonel aşılar:
Protein yapılı fraksiyonel aşılar inaktive bakteri toksinleri ya da virüs/virüs altı parçacıklardan saflaştırma yoluyla oluşturulurlar[2].
b)Bakteriyel polisakkarit esaslı aşılar:
Bakterilere özgü hücre duvarında bulunan kompleks şeker yapılı polisakkarit kökenli aşılardır[2].
Bazı inaktive aşı örnekleri: Çocuk felci,tetanoz,hepatit ,kuduz ve influenza(grip) aşılarıdır[2].
Virüs/bakteri kullanmadan yapılan aşılar:
1)Rekombinant Aşılar:
Bu tür aşılarda, mikroorganizmaların antijenik kısımlarını oluşturan genler temizlendikten sonra alıcı bir hücreye (bakteri, maya) aktarımı,burada gen ürünü antijenik proteinin üretiminin sağlanması, hücrelerde toplanan proteinlerin çıkarılması ve bunların saflaştırıldıktan sonra aşı olarak verilerek bağışıklık kazandırılması amaçlanmaktadır[5].
Bu teknoloji ilk olarak 1970’li yıllarda insülin üretmek için kullanılmıştır.Protein altbirim aşılar, inaktive ya da canlı aşılara göre daha zayıf bir antikor yanıtı oluşturur çünkü saflaştırılmış proteinlerde, bağışıklık hücrelerini güçlü biçimde tetikleyecek hastalık etkeni ile bağlantılı moleküler motifler bulunmaz[2].
Bazı rekombinant aşı örnekleri:Hepatit B, insan papilloma (siğil) virüsü (HPV), rekombinant zoster virüs (RZV) aşılarıdır[2].
2)Genetik Aşılar:
Genetik aşılarda temel mantık rekombinant aşı kısmında bahsedilen antijenik moleküllerin sentezlenmesi işinin, laboratuvar ortamında hücre kültürü tarafından değil. Doğrudan aşılanan kişinin hücreleri tarafından yapılmasıdır. Sentezlenmesi istenen moleküllere ait (1) genetik kodu taşıyan DNA parçası ya da (2) protein sentezini başlatan haberci RNA (mRNA) molekülleri özel yöntemlerle kişinin hücrelerine aktarıldıktan sonra antijenik olduğu bilinen virüs proteinleri (Sars-Cov2 için en başta geleni “spike” (diken, S) proteinidir) hücre içinde oluşturularak antikor yapımını tetiklemektedir[2].
a)Viral vektör aşılar:
Vektör, bir etkeni vücuda ya da hücre içerisine sokabilmek için kullanılan aracı-taşıyıcıyı tanımlar.Viral vektörler gen tedavisi için oluşturulan“platform” tedavi yöntemlerinden birisidir. Dolayısıyla pandeminin ortaya çıkmasıyla bu teknolojinin aşıya adapte edilmesi oldukça hızlı olmuştur. Bu tip aşılarda, mesela Sars-Cov2’nin S-proteinini kodlayan gen parçası, enfeksiyon yapmayan başka bir “vektör” virüsün genetik materyaline genetik mühendislik yöntemleriyle birleştirilir. Vektör virüs hedef hücrelere ulaştıktan sonra, hücrenin protein sentez mekanizmalarını kullanarak S-proteini oluşturmaya başlar. Sentezlenen “yabancı-antijenik” S-proteinleri hücre zarına yönelerek hücre yüzeyine çıkar ve bağışıklık sistemini uyarır. Bu hücreler artık bir anlamda diğer hücrelerden “yabancılaşmış”, bağışıklık sisteminin hedefi haline gelmiştirler. T-lenfositler vektörle enfekte olmuş hücreleri yok eder, sentezlenen antijenle karşılaşan B-lenfositler ise antikor üretimini uyarmaktadır[6]. Oxford AstraZeneca işbirliğinde üretilen Covid-19 aşısı bu tekniği kullanan aşılardan biri. Rus Gamaleya'nın ürettiği Sputnik V aşısı da viral vektör tekniğine dayanmaktadır[7].
b)Nükleik asit yapılı aşılar:
Nükleik asitler RNA ve DNA, kendi başlarına tedavi ajanı ya da aşı olarak geliştirilebilmektedirler. Bu aşıların hızlı bir şekilde, düşük maliyetle büyük miktarlarda üretilmeleri mümkün olmaktadır. Ancak, mRNA aşılarının üretildikten sonra özel koşullarda saklanmaları gerekmektedir.Aşının asıl etkin maddesi olan mRNA biyolojik reaktörlere ihtiyaç duymadan kimyasal yöntemlerle büyük miktarlarda üretilebilmektedir.DNA üretimi ise bakterilere biyoteknolojik yöntemlerle aktarılan plazmid adı verilen kromozom dışı DNA ekleriyle yapılabilmektedir[6]. Pfizer/Biontech ve Moderna aşıları bu aşı türüne örnektir[7].
Peki mRNA aşıları nasıl çalışmaktadır?
Haberci (messenger) RNA temelli aşılarda bağışıklık yanıtının oluşması viral vektör aşılarındaki gibidir.Fakat antijenin hücre tarafından oluşturulması için kullanılan yöntem ve sentezin başlatılma sinyalinin hücreye iletilme şekli farklıdır[6]. Protein sentezinin başlatılmasında rol alan haberci mRNA molekülü nanoteknolojik olarak üretilmiş ultra küçük yağ damlacıklarına hapsedilerek hücre içine enjekte edilmektedir. Burada genetik şifre yerine şifreyi protein sentez aygıtı “ribozomlara” iletecek olan molekül kullanılmaktadır. Hücre içine giren mRNA ribozomlara bağlanarak antijenik viral S-proteininin sentezlenmesini sağlamaktadır.
Bu da diğer aşılarda olduğu gibi antikor üretimini uyarmaktadır. Bu tip aşılarda hücreye giren malzeme, viral vektöre göre çok daha basitleştirilmiş durumdadır. Üstelik yukarıda belirtildiği gibi kimyasal yolla çok hızlı ve büyük miktarlarda üretilebilmektedir[2].
Kaynakça:
[1] https://asi.saglik.gov.tr/genel-bilgiler/49-aşı-nedir,-nasıl-etki-eder.html Erişim Tarihi: 02.07.2021
[2] https://sarkac.org/2020/12/asi-teknolojileri/ Erişim Tarihi: 02.07.2021
[3] https://evrimagaci.org/asi-nedir-nasil-calisir-farkli-asi-turleri-nelerdir-asilar-hayatimizi-nasil-degistirdi-5349 Erişim Tarihi: 03.07.2021
[4] https://covid19asi.saglik.gov.tr/TR-77805/asi-turleri.html Erişim Tarihi: 03.07.2021
Erişim Tarihi: 03.07.2021
[6] https://www.sakaryakuzey.com/asi-teknolojileri-2/ Erişim Tarihi: 03.07.2021