Yenilebilir Aşılar

Birçok insan iğne korkusu nedeniyle aşılara mesafeli yaklaşabiliyor. Peki, şırınga ve iğne kullanılmadan yemek yer gibi aşılanmak mümkün olabilir mi?

Aşılar, bir hastalığa yakalanmadan o hastalığa karşı vücutta bağışıklık oluşmasını sağlayan biyolojik maddelerdir. Genellikle hastalığa neden olan patojenin zayıflatılmış veya etkisiz hâle getirilmiş şekillerini ya da patojenin bağışıklık sistemi tarafından tanınmasını sağlayan proteinlerini içerirler.

Aşılar çoğunlukla enjeksiyonla insan ve hayvanlara verilse de ağız ya da burundan sprey şeklinde uygulanan aşılar da bulunuyor. 1990’lı yılların başında ise bu geleneksel uygulamaya alternatif olarak yeni bir aşı formu geliştirildi: yenilebilir aşı.

Patojen, hastalık yapıcı mikroorganizmalar veya virüslerdir.

Aşı üretiminde bitkilerin kullanılmasının çeşitli faydaları var. Örneğin yenilebilir aşılarda katkı maddelerine ihtiyaç duyulmuyor. Uygulama öncesi herhangi bir işlem veya saflaştırma gerektirmediği için üretim maliyetleri geleneksel aşılara göre daha düşük. Enjeksiyon yapılmadan ağızdan kolaylıkla uygulanabiliyor. Ayrıca soğukta saklanmasına gerek duyulmuyor.

Yenilebilir Aşılar Nasıl Etki Eder?

Yenilebilir aşılar, hastalığa neden olan yabancı bir patojene karşı vücutta bağışıklık tepkisi oluşturarak etki eder. Yenilebilir aşıların üretiminde, hastalığa neden olan patojenin vücutta bağışıklık yanıtı oluşmasını sağlayan kısmının (Antijen olarak isimlendirilir.) üretiminden sorumlu olan gen, bitkilere aktarılır. Bu yolla bitkilerde antijen üretimi gerçekleştirilmiş olur. Yenilebilir aşılar, tüketildikten sonra, vücuttaki mukozal bağışıklık olarak isimlendirilen bağışıklık sistemini harekete geçirir.

Yenilebilir aşı ağız yoluyla alındığında, bitki hücresinin içindeki antijen sindirim sistemi boyunca ilerler. Bitki hücresindeki hücre duvarı, antijeni biyolojik bir kapsül gibi midedeki asidin ve enzimlerin etkisiyle parçalanmaktan korur. Bağırsakta ise enzimlerin etkisi ile hücre duvarı parçalanır ve antijen dışarı salınır. Bir bağışıklık sistemi hücre türü olan ve sindirim kanalı mukozasında bulunan M hücreleri, antijenleri yakalayarak diğer bağışıklık sistemi hücrelerine taşır. Böylece diğer bağışıklık sistemi hücreleri olan B ve T hücreleri aracılığıyla vücutta o patojene karşı bağışıklık tepkisi oluşur.

Yenilebilir aşılar geliştirilirken ilk önce bitkilerde enfeksiyona neden olan bir bakteri belirlenir. Bu bakteri, hastalık yapıcı patojenin antijenini kodlayan geni bitkiye aktarmak için taşıyıcı olarak kullanılır. Daha sonra, patojenin antijen üreten geni eklenen bu taşıyıcı bitki hücresine aktarılır ve bitkinin laboratuvarda kontrollü ortamda büyüyüp gelişmesi sağlanır. Bitki başarılı bir şekilde büyüdüğünde yenilebilir aşılar hazır hâle gelir.

Yenilebilir aşı çalışmalarında yararlanılan bitki türlerinden biri olan patates; tetanos, difteri, hepatit B ve Norwalk virüsüne karşı üretilen aşılarda kullanılıyor. Patatesten yenilebilir aşı üretmenin temel faydası kolay çoğaltılabilmesi. Ancak patates genellikle pişirilerek tüketildiği için pişirme sürecindeki yüksek sıcaklık, antijen proteinlerinin çoğunun etkisini kaybetmesine sebep olabiliyor.

Yenilebilir aşıların geliştirilmesinde kullanılan başka bir bitki türü olan pirincin diğer bitkilere göre bazı avantajları var. Bebek mamalarında yaygın olarak kullanılan pirinç, antijen üretimini yüksek miktarda gerçekleştirmek için uygun bir bitki türü. Ancak yavaş büyümesi ve üretiminde sera ortamına ihtiyaç duyulması olumsuz yönleri. Örneğin 2008 yılında yapılan bir araştırmada, hepatit B yüzey antijenini üreten genin aktarıldığı pirinç tohumlarındaki antijenlerin bağışıklık yanıtı oluşturduğu doğrulandı.

Muz da yenilebilir aşı üretiminde yaygın olarak kullanılan bitki türlerinden biri. Pişirilmeye ihtiyaç duyulmaması olumlu yönü. Ancak olgunlaştıktan sonra hızla bozulması bir dezavantaj. 

Yenilebilir aşılar için marul, domates, papaya, havuç ve kinoa gibi bitkiler kullanılıyor. Kolay uygulanabilme özelliği sayesinde farklı bitki türlerini kullanarak kızamık, sıtma, kolera, şarbon ve otoimmün sistem bozuklukları gibi hastalıklara karşı farklı aşı türleri geliştirmeye yönelik çalışmalar devam ediyor. 

Yenilebilir Aşılar, Geleneksel Aşıların Yerini Alabilir mi?

Yenilebilir aşının geleceği birçok kritere bağlı. Yenilebilir aşılar üretilirken, bitkilerin büyüme sürecinde güvenliklerini ve kalitelerini yüksek düzeyde tutabilmek için sıkı bir şekilde izlenmesi gerekiyor. Çünkü örneğin genetiği değiştirilmiş bitkiler ile genetiği değiştirilmemiş bitkiler arasında tozlaşma sırasında çapraz bulaşma meydana gelebiliyor. Ayrıca böceklerin veya kuşların yenilebilir aşı üretiminde kullanılan genetiği değiştirilmiş bitkilere temas etmesi sonucu, DNA veya antijen su kaynaklarına salınabiliyor ve besin zincirine dâhil olarak doğal yaşamı etkileyebiliyor.

Geleneksel aşı üretimi çoğunlukla memeli ve mikrobiyal hücre kültüründe yapıldığı için büyük ölçekli üretim tesislerine ve pahalı tekniklere ihtiyaç duyuluyor. Bitki bazlı aşıların üretimi, geleneksel aşılara kıyasla görece daha kolay. Örneğin tohumlardaki antijen proteinleri, oda sıcaklığında yıllarca bozulmadan korunabilir. Buna göre, dünya genelindeki tüm bebeklerin ihtiyaç duyduğu aşıların yenilebilir aşı yöntemleri ile üretilmesi için sadece 200 dönüm arazi yeterli.

Maliyetlerinin düşük olması, kolay uygulanabilmeleri ve soğuk ortamda saklama koşullarına ihtiyaç duymamaları nedeniyle yenilebilir aşılar, özellikle az gelişmiş ülkelerde yaşayan insanlara daha kolay ulaştırılabilir. Avantajları ve dezavantajları göz önüne alındığında yenilebilir aşılar, hastalıklardan korunmada gelecek vadeden yenilikçi yöntemlerden biri olabilir.

Kaynaklar:

• Kurup, V. M. ve Thomas, J., “Edible Vaccines: Promises and Challenges.”, Molecular Biotechnology, Cilt 62, Sayı 2, s. 79–90.
• Lomonossoff, G. P. ve Daoust, M. A., "Plant-produced biopharmaceuticals: A case of technical developments driving clinical deployment.”, Science, Cilt 353, Sayı 6305, s. 1237–1240, 2016.
• Sahoo, A. ve ark., “A cross talk between the immunization and edible vaccine: Current challenges and future prospects.”, Life Sciences, Cilt 261, Makale no: 118343, 2020.
• https://www.scientificamerican.com/article/edible-vaccines-2006-12/

Yazar Hakkında: