مهتا رنج کش زاده
دپارتمان بیوتکنولوژی
واکسیناسیون ویروس پاپیلومای انسانی (HPV)
منابع
۱. اصول کلی روش علمی
۲. مراحل روش علمی
- Sihombing, F. E. (2023). The Principles of Four Basic Steps of Scientific Stage: Problem, Hypothesis, Trial, Report. International Journal of Research and Innovation in Social Science, 7(6), 123-130.
- State University of New York at Cortland. (n.d.). An Introduction to Scientific Investigation. Biology Lab Manual.
۳. مثالها و کاربردها در زیستشناسی
سوالات متداول
روش علمی یک رویکرد منطقی برای حل مسائل است که شامل مشاهده، سؤالپرسی، فرضیهسازی، پیشبینی، آزمون و تکرار میشود. این روش در تمام علوم، از جمله زیستشناسی، استفاده میشود.
مراحل عبارتند از: ۱. مشاهده، ۲. سؤال، ۳. فرضیه، ۴. پیشبینی، ۵. آزمون، و ۶. تکرار بر اساس نتایج.
فرضیه یک توضیح قابل آزمون برای سؤال است که میتواند درست یا غلط باشد و بر اساس شواهد اولیه پیشنهاد میشود.
با تمرکز روی "چرا" یا "چگونه" اتفاق میافتد، مثلاً اگر نان برشته نشود، بپرسید: "چرا نان برشته نشد؟"
فرضیه توضیح کلی است، در حالی که پیشبینی نتیجه مورد انتظار اگر فرضیه درست باشد، مانند "اگر پریز خراب باشد، تغییر پریز مشکل را حل میکند."
با انجام آزمایش یا مشاهده مرتبط، و بررسی اینکه نتایج با پیشبینی مطابقت دارد یا نه.
استفاده از نتایج برای بهبود فرضیه یا ایجاد فرضیه جدید، که روش را به یک چرخه تبدیل میکند.
زیستشناس سرطان مشاهده میکند که نوعی سرطان به شیمیدرمانی مقاوم است، سؤال میپرسد، فرضیه میسازد و آزمایش میکند.
خیر، هر کسی میتواند از آن در زندگی روزمره برای حل مسائل استفاده کند، مانند مثال برشته نشدن نان.
نتایج حمایتکننده فرضیه را محتمل میکنند، اما اثبات قاطع نمیکنند؛ نتایج مخالف فرضیه را رد میکنند.
مقدمه
ویروس پاپیلومای انسانی یا HPV، بخشی از بزرگترین خانواده ویروسهای منتقلشونده از طریق تماس جنسی یا STD است. این ویروس یک ویروس حلقوی بدون پوشش DNA دار شناساییشده است. برای پیشگیری از عفونتهای این ویروس و بیماریهای مربوطه، مانند سرطان گردن رحم، واکسنهایی طراحی شده است. تاریخ شروع آن، در سال ۲۰۰۶ توسط اتریش بود که برنامه واکسیناسیون ملی پاپیلوما ویروس را معرفی کرد. بیش از ۲۰۰ نوع ژنوتیپ برای این ویروس وجود دارد.
مکانیسم بیماریزایی ویروس
این ویروس، هشت ژن اولیه و دو ژن ساختاری یا تاخیری دارد (L1–L2 و E1-E8). هنگامی که خراشی در پوست ایجاد میشود، این ویروس به لایه بازال دسترسی پیدا میکند. ژنهای اولیه ویروس، منجر به تحریک رشد سلولی میشوند و همانندسازی ژنوم ویروس توسط DNA پلیمراز سلول میزبان، تسهیل میگردد و این تحریک رشد و تقسیم سلول موجب افزایش ضخامت لایه بازال و لایه سلول خاردار میگردد (زگیل در اپیتلیوم پوست، پاپیلوما در غشای مخاطی، کوندیلوما). شکسته شدن ژنوم حلقوی در محدوده ژنهای E1 یا E2، الحاق را افزایش میدهد و اغلب باعث غیرفعال شدن این ژنها میشود. بنابراین بدون اینکه از بیان سایر ژنهای HPV مانند E5 و E6 و E7 (انکوژن در HPV-۱۶ و HPV-۱۸) ممانعت شود، از همانندسازی ویروسی جلوگیری میگردد.
پاپیلوما ویروس با آلوده ساختن اپیتلیوم فلسی پوست و غشاهای مخاطی (پاپیلومای تناسلی، دهانی و ملتحمه) و همانندسازی، منجر به تکثیر اپیتلیوم میگردد. فرایند تشکیل زگیل، سه الی چهار ماه زمان میبرد.
پروتئین E5 باعث افزایش پایداری رسپتور Epidermal Growth Factor و از این طریق باعث افزایش رشد سلولها میشود. پروتئین E6 باعث تخریب P53 و E7 با اتصال به pRb باعث تخریب آن میشود.
بیماریها
- زگیل: تکثیر خوشخیم خودمحدودشونده پوست (اوایل جوانی).
- تومور سر و گردن: خوشخیمترین تومور اپیتلیال حفره دهانی (هر سنی). پاپیلومای حنجرهای بیشتر در HPV-۱۱ و HPV-۶.
- دیسپلازی و نئوپلازی گردن رحم: بسیار شایع و قابل انتقال از طریق جنسی است.
واکسن HPV چیست؟
واکسن یک آمادهسازی برای تحریک پاسخ ایمنی است. از طرفی، واکسنها از عفونت با برخی پاپیلوما ویروس که منجر به سرطان و زگیل تناسلی میشوند، محافظت میکنند. طبق تعریف CDC، گارداسیل۹ که از نه ویروس پاپیلوما جلوگیری میکند، برای سنین ۹ تا ۴۵ سال میباشد اما بهترین عملکرد را در قبل شروع فعالیت جنسی از خود ارائه میدهد. واکسیناسیون در سنین پیش از بلوغ و اوایل نوجوانی، بالاترین نرخ سرکوب، میزان آنتیبادی و حفاظت را داراست. اگرچه در سنین بالاتر نیز اثر دارد اما تاثیرش کمتر است. این واکسن حاوی ویروس زنده نیست و غیرعفونی است و باعث ابتلای یک فرد به این ویروس نمیگردد. CDC توصیه میکند به دلیل غیرعفونی بودن، نگرانی چندانی برای مصرف در دوران بارداری برای آن وجود ندارد با این وجود که اگر قبل از دریافت تمامی دوزها، متوجه بارداری خود شدید تا بعد از بارداری برای ادامه سری واکسن صبر کنید.
انواع واکسن HPV
شش نوع واکسن وجود دارد (سه واکسن دوگانه، دو واکسن چهارگانه و یک واکسن نهگانه):
- واکسنهای دوظرفیتی: موثر در HPV-۱۶ و HPV-۱۸ (ایجاد آنتیبادی بیشتر نسبت به گارداسیل): Cervarix®, Cecolin®, Walrinvax®.
- واکسنهای چهارظرفیتی: موثر در HPV-۶، HPV-۱۱، HPV-۱۶، HPV-۱۸: Gardasil®.
- واکسن ۹ظرفیتی: موثر در برابر حداکثر تعداد سویه شامل ۶،۱۱،۱۶،۱۸،۳۱،۳۳،۴۵،۵۲،۵۸: Gardasil9®.
اخیرا واکسن ۹ظرفیتی برای سرطانهای اوروفارنژیال و دیگر سرطانهای سر و گردن تایید شده است. واکسن Cecolin (۲۰۲۰) و Walvax Biotechnology (۲۰۲۲) نیز در چین تایید شده است.
این واکسنها بر پایه ذرات شبیهسازی ویروسی یا VLP ساخته شدهاند که در پروتئین کپسید L1 بیان توسط وکتور، نوترکیب شکل میگیرد. DNA.
وضعیت کشورهای مختلف در حیطه واکسن
تا سال ۲۰۲۳، صد و سی و یک کشور (حدود ۶۷ درصد کشورهای عضو) واکسیناسیون را پذیرفتهاند و سه کشور دیگر به طور جزئی آن را در برنامههای خود قرار دادهاند. کشورهای پرجمعیت مثل هند، چین، روسیه و اکثر کشورهای آفریقا، آسیای مرکزی و خاورمیانه هنوز برنامه واکسیناسیون ملی را آغاز نکردهاند. تقریبا ۱۳۴ کشور برنامه واکسیناسیون را با تمرکز بیشتری برای دختران دارند. کشورهای با درآمد بالا، از نظر پوششدهی واکسن عملکرد بهتری دارند.
استراتژیهای واکسیناسیون برای مبارزه با عفونت HPV
این واکسنها باید دارای ویژگیهای خاصی باشند مانند هزینه کم، ایمنی، اثر طولانیمدت، حداقل نیاز به دوز، فعال کردن ایمنی و هدفگیری خاص سرطان.
از نظر استراتژی به کار رفته برای تولید واکسن، واکسنها به چند دسته تقسیم میشوند:
- واکسنهای مبتنی بر ویروس زنده: این واکسنها میتوانند آنتیژن HPV E6 و E7 را به APC تحویل دهند و پاسخ ایمنی قوی ایجاد میکنند.
- واکسنهای مرتبط بر باکتری: باکتریهای مختلف مثل شیگلا، لیستریا و سالمونلا به عنوان حامل آنتیژن برای واکسن درمانی استفاده میشوند. نتایج حاصل از واکسن مبتنی بر لیستریا مونوسیتوژنز در برخی آزمایشهای پیشبالینی نشاندهنده مهار رشد تومورها بوده است.
- واکسن پپتیدی: این دسته از واکسنها ایمنتر و پایدارتر هستند اما ایمنیزاییشان ضعیف است. برای افزایش قدرت و اثربخشی از ادجوانتهایی مانند لیپیدها و لیگاندهای TLR استفاده میشود.
- WHO توصیه میکند که دختران جوان ۹ تا ۱۴ ساله قبل شروع فعالیت جنسی واکسینه شوند. هدف این سازمان این است که نود درصد دختران ۱۵ ساله واکسینه شوند.
تعداد دوز واکسن
اگرچه در ابتدا سه دوز واکسن توصیه میشد، طبق شواهد نشان داده شده یک یا دو دوز میتواند اثربخشی مشابه سه دوز داشته باشد. و طبق مطالعات کشورهای مختلف، یک دوز خود محافظت کافی ارائه میدهد. طبق WHO، افراد مبتلا به ویروس ایدز و سرطانهای مربوطه بهتر است دو یا سه دوز دریافت کنند.
مکانیسم عمل واکسنها
ساخته شدن واکسنها براساس ویروسهای شبیهسازیشده یا VLP منجر به تولید آنتیبادیهای خنثیکننده میشود و از عفونت این ویروس جلوگیری میشود. این ذرات نوترکیب تولید میگردند که قادر به تقلید ویروس طبیعی و ایجاد آنتیبادی خنثیکننده ویروسی هستند. DNA با VLPها عفونی نیستند و باعث سرطان نمیشوند. تولید این ذرات از گیاهانی مانند تنباکو و گوجهفرنگی به عنوان یک گزینه پایدار و کمهزینه در نظر گرفته میشود. ژن L1 از ژنوم ویروسی در میکروارگانیسمهایی مانند مخمر (واکسن چهارظرفیتی) و باکولوویروس (واکسن دوظرفیتی) زیرکلون میشود. به این ترتیب، پروتئینهای بیش از حد بیانشده واکسنها، در افرادی که قبلا در معرض این ویروس قرار گرفتند، کارایی کمتری از خود نشان میدهند. واکسنها میتوانند سلولهای حافظه ایمنی بلندمدت ایجاد کنند و در نتیجه پس از مواجهه مجدد با آنتیژن، پاسخ ایمنی قویتری ایجاد میگردد.
نقاط قوت و ضعف و چالشهای واکسن
واکسنها عوارض جانبی کمی دارند و بیشتر شامل واکنش موضعی (درد و قرمزی محل تزریق) میباشند. هزینه واکسن در کشورهایی با درآمد کم و متوسط، جز چالشهای موجود است. از سال ۲۰۱۸، کمبود واکسن پاپیلوما وجود دارد که برنامه واکسیناسیون را تحت تاثیر قرار داده است. نگهداری واکسنها در دمای پایین یکی از هزینههای وارده در زمینه واکسن است. واکسنهای پیشگیرانه نمیتوانند عفونت و ضایعات این بیماری را درمان کنند. یافتن استراتژیهای عمومی موثر برای واکسیناسیون در مکانهایی با غربالگری پایین سرطان گردن رحم ضروری است. واکسن پاپیلوما ویروس پاسخ ایمنی قویتری نسبت به عفونت طبیعی ایجاد میکند که در غیاب ادجوانتها نیز ایجاد میشوند. برای مثال تولید آنتیبادی خنثیکننده علیه L1، عیار آنتیبادی پس از دوز سوم به اوج خود میرسد و سپس به تدریج کاهش مییابد اما همچنان بالاتر از سطح عفونت طبیعی باقی میماند. این پاسخ ایمنی بالا به معنای حفاظت بالینی نزدیک ۱۰۰ درصد در زنان واکسینهشده در برابر پاپیلوما ویروس است.
نتیجهگیری
واکسیناسیون علیه HPV راهی برای جلوگیری و پیشگیری از ابتلا به بیماریهای مختلف ناشی از ویروس HPV میباشد. مطالعات و آزمایشات مختلف، به خوبی نشاندهنده عملکرد قابل قبول این واکسنها بودند و امید است که با ترویج بیشتر واکسن، از شیوع این ویروس و به خصوص سرطانهای حاصل از آن جلوگیری گردد.





