بررسی اثربخشی انواع واکسن های بیماری تب برفکی
بررسی اثربخشی انواع واکسن های بیماری تب برفکی

بررسی اثر بخشی انواع واکسن های بیماری تب برفکی

تب برفکی (FMD)، بیماری ویروسی در حیوانات است که در سرتاسر جهان دیده می شود. این بیماری در سطح کشوری و بین المللی در تجارت دام و محصولات دامی تاثیر می گذارد و می تواند مضرات بزرگ اقتضادی و تبعات اجتماعی زیادی به همراه داشته باشد. کنترل موثر بیماری تب برفکی، از طریق پیشگیری به وسیله واکسن های غیرفعال صورت می گیرد. متاسفانه، این واکسن های غیر فعال تنها محافظت کوتاه مدت در حیوان ایجاد می کنند. به علاوه شرایط نگهداری این واکسن ها بسیار حساس است. در این مقاله به انواع مختلف واکسن های FMD و ویژگی های هر کدام می پردازیم.

مقدمه

بیماری تب برفکی یا FMD (Foot and Mouth Disease) که شدید واگیردار است، در سراسر جهان در سم داران وحشی و اهلی از جمله گاو، گوسفند، بز و خوک دیده می شود. در ابتدای ابتلا به این بیماری، در گاو ها عفونت در حلق و بینی بوجود می آید.

به تدریج این بیماری کل بدن را درگیر می کند و آسیب ها و جراحاتی در دهان، شکاف میان انگشتان، غدد پستانی و ناخن ها ظاهر می شود.

یکی از خطراتی که در مورد بیماری FMD وجود دارد این است که حیوانات، حامل ویروس شوند.

نشخوارکنندگان حامل را می توان با آنالیز بافت های دهانی و حلقی و دماغی تشخیص داد.

حیوانات مستعد، از طریق تماس مستقیم، تماس غیر مستقیم، انواع ناقلان بیماری و ذرات معلق در هوا به FMD مبتلا می شوند.

در بیشتر کشورها، برای ریشه کن کردن و کنترل بیماری تب برفکی، رعایت دقیق نکات بهداشتی و برنامه واکسیناسیون اجباری در مصدر کار قرار گرفته است.

پیچیدگی هایی که در اپیدمیولوژی این بیماری، در حیوانات وحشی و اهلی وجود دارد، کنترل آن را دشوار کرده است.

در ژنوم بیماری تب برفکی، که از نوع RNA است، قسمتی وجود دارد که ۴ پروتئین را رمز کرده است.

این ۴ پروتئین به همراه هم کاپسید ۲۰ وجهی بدون کپسول را می سازند که RNA ویروس را در برمی گیرد ( RNA ویروس از نوع Sense + است).

پروتئین های ساختاری در قسمت پلی پروتئین P1 رمز شده اند.

قسمت های پلی پروتئین P2 و P3 پروتئین های غیرساختاری را رمز می کنند. پروتئین های غیر ساختاری (NPs) مسئول بلوغ و همانندسازی FMDV هستند.

 

ویروس FMD از نظر آنتی ژنی، انواع مختلف دارد و در ۷ سروتیپ دسته بندی می شود:

A، O، C، SAT1، SAT2، SAT3 و Asia-1. در هر سروتیپ نیز نژاد های گوناگونی وجود دارد که دائما در حال تغییرات آنتی ژنیک و ژنومیک هستند.

ایمنی در برابر یک سروتیپ و یا حتی یکی از نژاد های یک سروتیپ، به معنای محافظت در برابر سایر نژاد ها و سروتیپ ها نیست.

پراکندگی سروتیپ ها در مناطق اندمیک، گوناگون و نابرابر است؛ برای مثال، در آسیا بیشتر سروتیپ های Asia-1، A، O و C دیده می شود اما در آمریکای جنوبی، فراوانی A، O و C بیشتر است.

استعداد گونه های مختلف حیوانات در ابتلا به FMD، گسترش تجارت بین المللی، سرعت سرایت بالای بیماری، رشد جمعیت، وجود راه های مختلف برای انتقال بیماری، گوناگونی ژنتیکی، سرعت بالای همانندسازی، وجود ویروس در مدفوع حیوانات و تغییرات گسترده آب و هوایی، همگی دست به دست هم می دهند تا کنترل بیماری تب برفکی را به امری پیچیده و دشوار تبدیل کنند.

حتی اگر در منطقه ای FMD تحت کنترل دربیاید، طولی نمی کشد که یکی از عوامل بالا دوباره آن را از کنترل خارج کند.

برای کنترل بیماری باید به چند نکته، از جمله ریشه کنی، برنامه واکسیناسیون و رعایت نکات بهداشتی در نگهداری حیوانات توجه شود.

عوامل زیادی بر نتیجه بیماری و شدت آن تاثیر دارد؛ از این عوامل می توان به ایمنی زایی قبلی، عفونت ها، استعداد گونه حیوان در بیماری و خواص سروتیپی ویروس اشاره کرد.

بیشتر بدانید: بیماری های نشخوارکنندگان

شدت بیماری FMD و میزان مرگ و میر ناشی از آن، در حیوانات جوان تر بیشتر است؛ چراکه در حیوانات جوان تر عضله قلبی تخریب می شود.  در صورتی که بدن حیوانات بزرگسال معمولا پس از ۲ هفته از عفونت پاک می شود.

البته در مواردی مثل مناطق اندمیک، بدلیل آنتی بادی هایی که از مادر به حیوانات جوان رسیده است، درصد مرگ و میر بسیار پایین می آید.

یک واکسن ایده آل: نباید خطرناک باشد، باید بتواند با یک بار تزریق پاسخ ایمنی مناسب را ایجاد کند، ایمنی که ایجاد می شود باید سریع و بلند مدت باشد، هزینه ساخت واکسن باید معقول باشد و مهم تر از همه واکسن باید به گونه ای باشد که بتوانیم بین حیوان واکسینه شده و حیوان آلوده به بیماری، تفریق ایجاد کنیم (DIVA).

چندین نوع واکسن جدید برای از بین بردن کاستی های واکسن فعلی، که از نوع غیر فعال است، ساخته شده؛ از جمله این واکسن های نو می توان به واکسن های DNA، واکسن های پپتیدی، واکسن های وکتور زنده اشاره کرد.

البته هر نوع از این واکسن ها مزیت ها و محدودیت های خاص خود را دارد. مهم ترین ویژگی هایی که واکسن باید داشته باشد، توانایی تفریق بین حیوانات واکسینه شده و آلوده به بیماری و عفونت در است.

به علاوه، باید بتواند با یک بار تزریق، ایمنی زایی کافی را در برابر بیماری ایجاد کند تا در موارد اضطراری بشود از آن استفاده کرد. بسیاری از واکسن های جدید اعم از واکسن تخفیف حدت یافته، واکسن وکتوری، واکسن DNA و واکسن پپتیدی، بدون خطر هستند و ویژگی DIVA را دارند.

هیچ کدام خطری برای حیوان واکسینه شده ایجاد نمی کند؛ به جز واکسن های DNA که به احتمال خیلی کمی، می توانند دوباره با ژنوم های دیگر ترکیب شوند. همچنین واکسن تخفیف حدت یافته هم این پتانسیل را دارد که دوباره به حالت بیماری زایی و مهاجم بازگردد.

برنامه و استراتژی هایی که در هر منطقه در برابر FMD به کار می رود به گونه FMDV موجود در آنجا بستگی دارد.

واکسن هایی که برای محافظت در برابر FMD استفاده می شوند

واکسن های غیر فعال

بیشتر واکسن های تجاری تب برفکی مورد استفاده برای FMD از نوع غیرفعال هستند که پروتئین های غیرساختاری ویروس (NPs) را از بین می برند. این واکسن ها می توانند تک ظرفیتی، دوظرفیتی و یا چند ظرفیتی باشند.

همچنین واکسن های غیر فعال در انواع محلول در چربی، محلول در آب و بر پایه آلومینیوم ساخته می شوند. این نوع واکسن می تواند تا مدت طولانی در نیتروژن مایع نگهداری شود. دوز واکسن کشته به معمولا به اندازه ۳ برابر نصف دوز ایجاد کننده محافظت است.

البته در مواردی با شش برابر نصف دوز ایجاد محافظت نیز ساخته می شود که در این صورت واکسن قدرت بیشتری دارد. این واکسن که قدرت بیشتری دارد در موارد اورژانسی و در کشور هایی که عاری از FMD هستند استفاده می شود و می تواند در عرض یک هفته در بدن حیوان محافظت ایجاد کند.

بیشتر بدانید: واکسن های نشخوارکنندگان

غلظت و میزان تمرکز آنتی ژن، به نوع آنتی ژن استفاده شده، هدف از مصرف آنتی ژن و سازنده ی آن بستگی دارد.

برای گرفتن بهترین نتیجه معمولا توصیه می شود که دو تزریق به فاصله یک ماه انجام شود.

پس از آن، تا دو سالگی باید هر ۴ تا ۶ ماه یک تزریق یادآور به حیوان داشته باشیم.

بعد از ۲ سالگی باید سالانه از تزریقات تقویت کننده استفاده شود.

 

از کاستی های واکسن های غیر فعال می توان به این موارد اشاره کرد:

درساخت این واکسن ها آزمایشگاه ها باید کنترل شده باشند و موارد Biosafety کاملا رعایت شود.

همچنین در ساخت واکسن غیرفعال از چند سروتیپ مختلف استفاده می شود که ممکن است برای سیستم ایمنی حیوان استرس ایجاد کند.

واکسن باید در دمای پایین نگه داشته شود چراکه FMDV به گرما حساس است.

متاسفانه بسیاری ازین واکسن ها از عفونت اولیه پیشگیری نمی کنند و فقط از عمومی شدن عفونت و درگیری کل بدن جلوگیری می کنند.

به احتمال زیادی، نصف حیوانات واکسینه شده به حامل (carrier) تبدیل می شوند که در این حالت تنها آزمایشات DIVA می توانند بین حیوانات واکسینه شده و حیوانات بیمار، فرق ایجاد کنند.

 

واکسن های زنده تخفیف حدت یافته

در ساخت این نوع واکسن، ویروس FMD تخفیف حدت می یابد.

این تخفیف حدت یا از طریق روش های رایج مثل کشت سلولی انجام می شود و یا با استفاده از روش های جدید مثل تکنیک های ویروس شناسی مولکولی و حذف و بهینه سازی ژن ها صورت می گیرد.

واکسن های تخفیف حدت یافته جدید از پایداری بیشتری برخوردار هستند.

به علاوه، احتمال بازگشت به حالت بیماری زایی در واکسن های جدید نسبت به واکسن های قدیمی کمتر است.

برای ارتقاء کیفیت واکسن، باید بررسی های دقیقی بر روی ژن های بیماری زا انجام شود.

 

واکسن های DNA

واکسن DNA معمولا پلازمیدی است که توالی مورد نظر میکروبی در آن وجود دارد. این توالی زیر نظر پروموتری (promoter) است که با بیان ژن باعث بروز پاسخ ایمنی می شود.

 

این ویژگی های واکسن DNA می توان به این موارد اشاره کرد:

۱) هم سلول های T و هم سلول های B را تحریک می کنند.

۲) این واکسن برای سیستم ایمنی حیوان واکسینه شده استرس زا نیست.

۳) استفاده از آن ها هیچ خطری ندارد چراکه فاقد ذرات بیماری زا هستند.

۴) ساخت این واکسن ها نسبت به انواع دیگر آسان تر است.

۵) این واکسن ها پایداری زیادی دارند.

۶) تغییر دمایی می تواند بر واکسن های DNA اثر بگذارد.

۷) این واکسن ها می توانند ژن های خاصی با توانایی DIVA داشته باشند.

انواع واکسن های بیماری تب برفکی
تب برفکی (FMD)، بیماری ویروسی در حیوانات است که در سرتاسر جهان دیده می شود

چالش اصلی در ارتباط با این نوع واکسن این است که برای اثر گذاری واکسن DNA باید از چندین دوز استفاده شود و هر دوز هم باید دارای مقادیر زیادی از DNA باشد تا بتواند تاثیر مطلوب را بگذارد.

مشکل دیگر این است که آنتی بادی هایی که در اثر واکسن DNA تولید شده اند، این توانایی را دارند که DNA خود میزبان را هدف حمله قرار دهند.

بر اساس نتایج بدست آمده از تحقیقات انجام شده، بعضی سیتوکین ها می توانند ادجوانت های موثری برای واکسن های DNA باشند.

اینترلوکین ها تاثیر چشم گیری در افزایش قدرت واکسن های DNA دارند و پاسخ ایمنی را افزایش می دهند.

برای مثال اینترلوکین-۶، ایمنی سلولی را زیاد می کند و به بلوغ سلول های دندریتیک سرعت می بخشد.

 

واکسن های پپتیدی

واکسن پپتیدی برتری های زیادی نسبت به واکسن غیرفعال دارد.

برای مثال هزینه ساخت واکسن های پپتیدی کمتر است، واکسن های پپتیدی پایدار تر هستند و می توان مقادیر زیادی از واکسن را بدون استفاده از FMDV بیماری زا تهیه کرد.

بسیاری از زیرواحد های واکسن پپتیدی به پروتئین های حامل مثل ovalbumin وابسته هستند.

واکسن پپتیدی از یک تک رشته ی پپتیدی ساخته شده است که یا با پروتئین های کاپسید FMDV در ارتباط است و یا اپی توپ های  سلول های B و T را دارد.

واکسن های وکتور ویروسی زنده

وکتور های ویروسی با بیان ژن های خود در سلول آلوده شده، ایمنی همورال و سلولی را تحریک می کنند.

این وکتورها حاوی توالی های خاص و مورد نظر هستند.

برای مثال این توالی می تواند شامل ویروس واکسینیا، آلفاویروس ها و آدنو ویروس ها باشد.

البته، تمام واکسن های وکتور ویروسی که تا به حال ساخته شده اند فقط توانسته اند ایمنی نسبی در گاو ها ایجاد کنند.

به همین دلیل تحقیقات برای ساخت این نوع واکسن همچنان به صورت جدی ادامه دارد.

بیشتر بدانید: تب برفکی طاعون صنعت دامداری

بر خلاف بیشتر واکسن های وکتور زنده که برای FMDV ساخته شده است، واکسنی که در آن از آدنو ویروس انسانی استفاده شده، قابلیت استفاده در موارد اورژانسی را دارد و می تواند ایمنی تقریبا کاملی در برابر بیماری تب برفکی ایجاد کند.

بهترین ویژگی هایی که این آدنو – واکسن ها دارند، توانایی DIVA و ایجاد ایمنی همورال و در عین حال ایمنی سلولی است.

به علاوه برای ساخت این نوع واکسن شرایط خاص آزمایشگاهی لازم نیست و از پایداری خوبی هم برخوردار هستند.

 

آزمایشات تفریق بین حیوان بیمار و حیوان واکسینه شده (DIVA assays)

با خالص سازی آنتی ژن های ویروسی به روش مشخص، می توان پروتئین های غیرساختاری (NPs) را از بین برد.

بدین گونه می توان حیوان بیمار و آلوده را از حیوان واکسینه شده تشخیص داد.

بنابراین با استفاده از واکسن های خالص سازی شده به همراه تست های تشخیص anti-NP می توان یک سیستم تشخیصی و نشانه گذاری را پایه ریزی کرد.

استفاده از این سیستم در زمان همه گیری بسیار حیاتی است چون می توان حیوانات حامل (carrier) را نشانه گذاری کرد.

 

نگاهی به آینده

پیشرفت های اخیر در علم ژنتیک، به خصوص reverse genetic، می تواند انقلابی در نحوه ساخت واکسن های FMD به پا کند.

به علاوه، برای ارتقاء کیفیت واکسن های بیماری تب برفکی باید به پیشرفت های علم ایمنی شناسی ویروسی و پاتولوژی توجه بیشتری داشت.

ممکن است در آینده نزدیک، با استفاده از ژنتیک بازگشتی (reverse genetics)، واکسن FMD جدیدی ساخته شود که در همه خصوصیات به بهترین حالت خود رسیده است.

از طرفی، تحقیقات گسترده ای بر روی ادجوانت ها و ترکیب شان با واکسن های FMD در حال انجام است که می تواند در نهایت باعث افزایش ایمونوژنیسیته شود و طول دوره ایمنی زایی واکسن را نیز افزایش دهد.

در انتهای این مقاله از شما دعوت میکنیم برای مطالعه بیشتر در خصوص بیماری تب برفکی (FMD) در گاو و گوسفند از این مقاله نیز دیدن فرمایید.


تنظیم: تیم محتوایی دامیران      /     نویسنده: مهتا مقدسی      /      لینک کوتاه مقاله: daamiran.com/?p=5020
مطالب مرتبط
بررسی اثربخشی انواع واکسن های بیماری تب برفکی

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دامیران