На Конференцијата за вакцини и здравје, експертите повикаа „сите треба да обрнат внимание на вакцините со mRNA, кои им обезбедуваат на човечките суштества неограничено размислување“.Значи, што точно е mRNA вакцина?Како е откриен и која е неговата апликативна вредност?Дали може да се спротивстави на СОВИД-19 што беснее низ целиот свет?Дали мојата земја успешно разви mRNA вакцина?Денес, ајде да научиме за минатото и сегашноста на mRNA вакцините.

01
Што е mRNA во вакцините со mRNA?

мРНК (Месенџер РНК), односно гласник РНК, е тип на едноверижна РНК што се транскрибира од влакно на ДНК како шаблон и носи генетски информации кои можат да ја водат синтезата на протеините.Лаички кажано, mRNA ги реплицира генетските информации на една нишка на двоверижна ДНК во јадрото, а потоа го остава јадрото за да произведе протеини во цитоплазмата.Во цитоплазмата, рибозомите се движат по mRNA, ја читаат нејзината базна секвенца и ја преведуваат во соодветната аминокиселина, на крајот формирајќи протеин (Слика 1).

Слика 1 работен процес на mRNA

02
Што е mRNA вакцина и што ја прави единствена?

mRNA вакцините воведуваат mRNA кои кодираат антигени специфични за болеста во телото и го користат механизмот за синтеза на протеини на клетката домаќин за да генерираат антигени, со што се активира имунолошки одговор.Вообичаено, секвенците на мРНК на специфични антигени може да се конструираат според различни болести, да се спакуваат и транспортираат во клетките со нови липидни наноносители честички, а потоа секвенците на мРНК на човечките рибозоми се користат за преведување на секвенците на мРНК за да се произведат протеини на антиген на болеста, кои се препознаваат од автоимуниот систем како улога на имунолошкиот систем по секрецијата да се постигне.

Слика 2. In vivo ефект на mRNA вакцината

Значи, што е единствено за овој тип mRNA вакцина во споредба со традиционалните вакцини?mRNA вакцините се најсовремените вакцини од третата генерација и потребни се дополнителни истражувања за да се подобри нивната стабилност, да се регулира нивната имуногеност и да се развијат нови технологии за испорака.

Првата генерација на традиционални вакцини главно вклучува инактивирани вакцини и живи атенуирани вакцини, кои се најшироко користени.Инактивираните вакцини се однесуваат на прво одгледување вируси или бактерии, а потоа нивно инактивирање со топлина или хемикалии (обично формалин);живите атенуирани вакцини се однесуваат на патогени кои мутираат и ја ослабуваат нивната токсичност по различни третмани.но сепак ја задржува својата имуногеност.Неговото инокулирање во телото нема да предизвика појава на болест, но патогенот може да расте и да се размножува во телото, да го активира имунолошкиот одговор на телото и да игра улога во добивањето долготрајна или доживотна заштита.

Втората генерација на нови вакцини вклучува вакцини од подединица и вакцини за рекомбинантни протеини.Вакцина за субединица е вакцина за подединица вакцина направена од главните заштитни имуногени компоненти на патогените бактерии, односно, преку хемиско распаѓање или контролирана протеолиза, се екстрахира и скринира специјалната протеинска структура на бактериите и вирусите.Вакцини направени од имунолошки активни фрагменти;рекомбинантните протеински вакцини се антигенски рекомбинантни протеини произведени во различни системи на изразување на клетките.

Третата генерација на најсовремени вакцини вклучува ДНК вакцини и mRNA вакцини.Тоа е директно воведување на фрагментот на вирусен ген (ДНК или РНК) кој кодира одреден антигенски протеин во животинските соматски клетки (инјектирање вакцина во човечкото тело) и производство на антигенски протеин преку системот за синтеза на протеини на клетката домаќин, поттикнувајќи го домаќинот да произведе имунитет на одговорот на антигенскиот протеин со цел да се постигне целта за превенција и третман на болеста.Разликата помеѓу двете е што ДНК прво се транскрибира во mRNA, а потоа се синтетизира протеинот, додека mRNA директно се синтетизира.

03
Историјата на откритието и вредноста на примената на mRNA вакцината

Кога станува збор за вакцините со мРНК, мораме да ја споменеме извонредната жена научник, Кети Карико, која постави цврста научно-истражувачка основа за појавата на вакцините со мРНК.Таа беше полна со истражувачки интерес за mRNA додека студираше.Во својата повеќе од 40-годишна научноистражувачка кариера, таа претрпе повеќекратни неуспеси, не аплицираше за научно-истражувачки фондови и немаше стабилна научно-истражувачка позиција, но секогаш инсистираше на истражување на mRNA.

Кети Карито

Постојат три важни јазли во појавата на mRNA вакцините.

Во првиот чекор, таа успеала да ја произведе саканата мРНК молекула преку клеточна култура, но наишла на проблем во функционирањето на мРНК во телото: откако ќе ја инјектира мРНК во глувчето, таа ќе биде проголтана од имунолошкиот систем на глувчето.Потоа го запознала Вајсман.Тие користеа молекула во tRNA наречена псеудуридин за да направат mRNA да го избегне имунолошкиот одговор.][2].
Во вториот чекор, околу 2000 година, проф.Вајсман организација Карико и др.откриле дека LNP е соодветен носител на mRNA in vivo и може да стане вредна алатка за доставување на mRNA кои кодираат терапевтски протеини, и последователно потврдена во превенцијата на вирусот Зика, ХИВ и туморите [5] ][6][7][8].

Во третиот чекор, во 2010 и 2013 година, Moderna и BioNTech сукцесивно добија лиценци за патент поврзани со синтезата на mRNA од Универзитетот во Пенсилванија за понатамошен развој.Каталин, исто така, стана постар потпретседател на BioNTech во 2013 година за понатамошно развивање на mRNA вакцини.

Денес, mRNA вакцините може да се користат кај заразни болести, тумори и астма.Во случај на СОВИД-19 што беснее низ светот, вакцините со mRNA може да играат улога како авангарда.

04
Изгледите за примена на mRNA вакцината во COVID-19

Со глобалната епидемија на СОВИД-19, земјите работат напорно за да развијат вакцина за спречување на епидемијата.Како нов тип на вакцина, mRNA вакцината одигра водечка улога во појавата на новата круна епидемија.Многу врвни списанија ја објавија улогата на mRNA во новиот коронавирус SARS-CoV-2 (Слика 3).

Слика 3 Извештај за mRNA вакцини за спречување на нов коронавирус (од NCBI)

Пред сè, многу научници пријавија истражување на mRNA вакцина (SARS-CoV-2 mRNA) против новиот коронавирус кај глувци.На пример: вакцината mRNA (mRNA-LNP) модифицирана со инкапсулирани наночестички со липидни наночестички, mRNA-LNP вбризгување со единечна доза индуцира силни тип 1 CD4+ T и CD8+ T клеточни одговори, долговечни плазма и мемориски Б клеточни одговори и робустен и одржлив неутрализирачки антитела.Ова укажува дека вакцината mRNA-LNP е ветувачки кандидат против COVID-19[9][10].

Второ, некои научници ги споредија ефектите на mRNA на SARS-CoV-2 и традиционалните вакцини.Во споредба со рекомбинантните протеински вакцини: mRNA вакцините се далеку супериорни во однос на протеинските вакцини во одговорот на герминалниот центар, активирањето на Tfh, неутрализирачкото производство на антитела, специфичните мемориски Б-клетки и долготрајните плазма клетки [11].

Потоа, кога кандидатите за мРНК вакцина против SARS-CoV-2 влегоа во клинички испитувања, се зголеми загриженоста за краткото времетраење на заштитата од вакцината.Научниците развија липидна инкапсулирана форма на mRNA вакцина модифицирана со нуклеозид наречена mRNA-RBD.Една инекција може да генерира силни неутрализирачки антитела и клеточни реакции и може речиси целосно да ги заштити моделските глувци инфицирани со 2019-nCoV, со високи нивоа на неутрализирачки антитела кои се одржуваат најмалку 6,5 месеци.Овие податоци сугерираат дека единечна доза на mRNA-RBD обезбедува долгорочна заштита од предизвикот SARS-CoV-2 [12].
Има и научници кои работат на развој на нови безбедни и ефективни вакцини против COVID-19, како што е вакцината BNT162b.Заштитените макаки од САРС-КоВ-2, го заштитија долниот респираторен тракт од вирусна РНК, произведоа високо моќни антитела и не покажаа знаци на подобрување на болеста.Двајца кандидати моментално се во фаза на евалуација во испитувањата во фаза I, а евалуацијата во глобалните испитувања фаза II/III е исто така во тек, а апликацијата е веднаш зад аголот [13].

05
Статусот на mRNA вакцината во светот

Во моментов, BioNTech, Moderna и CureVac се познати како првите три светски лидери во терапијата со mRNA.Меѓу нив, BioNTech и Moderna се во првите редови во истражувањето и развојот на новата вакцина за круна.Модерна се фокусира на истражување и развој на лекови и вакцини поврзани со mRNA.Пробната вакцина mRNA-1273 од фаза III за COVID-19 е најбрзорастечкиот проект на компанијата.BioNTech е исто така водечка компанија за истражување и развој на mRNA лекови и вакцини во светот, со вкупно 19 mRNA лекови/вакцини, од кои 7 се влезени во клиничка фаза.CureVac се фокусира на истражување и развој на mRNA лекови/вакцини и е првата компанија во светот што воспостави линија за производство на РНК усогласена со GMP, фокусирајќи се на тумори, заразни болести и ретки болести.

Поврзани производи:Инхибитор на RNase
Клучни зборови: miRNA вакцина, RNA изолација, RNA екстракција, RNase инхибитор

Користена литература:1.K Karikó, Buckstein M, Ni H, и сор.Потиснување на препознавањето на РНК од рецептори слични на патарина: влијанието на модификацијата на нуклеозид и еволутивното потекло на РНК[J].Имунитет, 2005, 23 (2): 165-175.
2. K Karikó, Muramatsu H, Велшки ФА, и сор.Вградувањето на псеудуридин во мРНК дава супериорен неимуноген вектор со зголемен преносен капацитет и биолошка стабилност[J].Молекуларна терапија, 2008 година.3.Чон А, Калис ПР.Неодамнешниот напредок во технологиите на липозоми и нивните апликации за системско доставување на гени [J].Напредни прегледи за испорака на лекови, 1998 година, 30 (1-3): 73.4.Кулкарни ЈА, Вицигман Д, Чен С, и сор.Технологија на липидни наночестички за клиничко преведување на siRNA Therapeutics[J].Сметки на хемиски истражувања, 2019 година, 52 (9).5.Карико, Каталин, Маден и др.Кинетика на изразување на мРНК модифицирана со нуклеозид, испорачана во липидни наночестички на глувци по различни патишта [J].Весник за контролирано ослободување Службен весник на друштвото за контролирано ослободување, 2015 година.6.Заштита од вирусот Зика со единечна вакцинација со мРНК модифицирана со нуклеозид во мала доза[J].Природа, 2017, 543 (7644): 248-251.7.Парди Н, Секрето Еј Џеј, Шан Икс и сор.Администрацијата на мРНК модифицирана со нуклеозид, која шифрира широко неутрализирачко антитело, ги штити хуманизираните глувци од ХИВ-1 предизвик [J].Nature Communications, 2017, 8:14630.8.Stadler CR, B?Hr-Mahmud H, Celik L, и сор.Елиминација на големи тумори кај глувци со биспецифични антитела кодирани со mRNA [J].Медицина на природата, 2017.9.НН Жанг, Ли XF, Денг ИК и др.Термостабилна mRNA вакцина против COVID-19[J].Ќелија, 2020.10.D Laczkó, Hogan MJ, Toulmin SA, и сор.Единечна имунизација со вакцини со mRNA модифицирани со нуклеозид предизвикува силни клеточни и хуморални имунолошки одговори против САРС-КоВ-2 кај глувците - ScienceDirect[J].2020.11.Ледерер К, Кастао Д, Атриа ДГ и др.Вакцините со mRNA на SARS-CoV-2 поттикнуваат моќни одговори на герминалниот центар специфични за антиген поврзани со генерирање на неутрализирачки антитела[J].Имунитет, 2020 година, 53 (6): 1281-1295.е5.12.Хуанг Кју, Џи К, Тијан С, и сор.Вакцина со единечна доза mRNA обезбедува долготрајна заштита за hACE2 трансгенските глувци од SARS-CoV-2[J].Nature Communications.13.Vogel AB, Kanevsky I, Ye C, и сор.Имуногените BNT162b вакцини ги штитат макаките резус од САРС-КоВ-2[Ј].Природа, 2021:1-10.