Në Konferencën e Vaksinave dhe Shëndetit, ekspertët kërkuan "të gjithë duhet t'i kushtojnë vëmendje vaksinave të mRNA, të cilat u ofrojnë qenieve njerëzore mendim të pakufizuar".Pra, çfarë është saktësisht një vaksinë mRNA?Si u zbulua dhe cila është vlera e saj e aplikimit?A mund t'i rezistojë COVID-19 që po përhapet në të gjithë botën?A ka zhvilluar me sukses vendi im një vaksinë mRNA?Sot, le të mësojmë për të kaluarën dhe të tashmen e vaksinave mRNA.

01
Çfarë është mARN në vaksinat mARN?

mARN (ARN Messenger), domethënë ARN lajmëtare, është një lloj ARN me një zinxhir që transkriptohet nga një varg ADN-je si shabllon dhe mbart informacion gjenetik që mund të drejtojë sintezën e proteinave.Në terma laikë, mARN-ja përsërit informacionin gjenetik të një vargu të ADN-së me dy zinxhirë në bërthamë, dhe më pas e lë bërthamën për të prodhuar proteina në citoplazmë.Në citoplazmë, ribozomet lëvizin përgjatë mARN-së, lexojnë sekuencën e saj bazë dhe e përkthejnë atë në aminoacidin përkatës, duke formuar përfundimisht një proteinë (Figura 1).

Figura 1 Procesi i punës së mRNA

02
Çfarë është një vaksinë mRNA dhe çfarë e bën atë unike?

Vaksinat mRNA futin në trup antigjenet specifike të sëmundjes koduese mRNA dhe përdorin mekanizmin e sintezës së proteinave të qelizës pritëse për të gjeneruar antigjene, duke shkaktuar kështu një përgjigje imune.Zakonisht, sekuencat e mARN-së të antigjeneve specifike mund të ndërtohen sipas sëmundjeve të ndryshme, të paketohen dhe transportohen në qeliza nga grimcat e reja nanobartëse lipidike, dhe më pas sekuencat e mRNA të ribozomeve njerëzore përdoren për të përkthyer sekuencat e mARN-së për të prodhuar proteina antigjene të sëmundjes, të cilat njihen nga sistemi autoimun si një rol imunitetit të arritur pas sekretimit të sëmundjes.

Figura 2. Efekti in vivo i vaksinës mRNA

Pra, çfarë është unike për këtë lloj vaksine mRNA në krahasim me vaksinat tradicionale?Vaksinat mRNA janë vaksinat më të fundit të gjeneratës së tretë dhe nevojiten kërkime të mëtejshme për të rritur stabilitetin e tyre, për të rregulluar imunogjenitetin e tyre dhe për të zhvilluar teknologji të reja të shpërndarjes.

Brezi i parë i vaksinave tradicionale përfshin kryesisht vaksinat e inaktivizuara dhe vaksinat e gjalla të dobësuara, të cilat janë më të përdorurat.Vaksinat e inaktivizuara i referohen fillimisht kultivimit të viruseve ose baktereve, dhe më pas inaktivizimit të tyre me nxehtësi ose kimikate (zakonisht formalinë);Vaksinat e gjalla të zbutura u referohen patogjenëve që ndryshojnë dhe dobësojnë toksicitetin e tyre pas trajtimeve të ndryshme.por ende ruan imunogjenitetin e saj.Inokulimi i tij në trup nuk do të shkaktojë shfaqjen e sëmundjes, por patogjeni mund të rritet dhe të shumohet në trup, të shkaktojë reagimin imunitar të trupit dhe të luajë një rol në marrjen e mbrojtjes afatgjatë ose të përjetshme.

Gjenerata e dytë e vaksinave të reja përfshin vaksinat e nënnjësive dhe vaksinat e proteinave rekombinante.Vaksina e nën-njësisë është një vaksinë nën-njësi vaksine e bërë nga përbërësit kryesorë të imunogjenit mbrojtës të baktereve patogjene, domethënë, përmes dekompozimit kimik ose proteolizës së kontrolluar, struktura speciale e proteinave të baktereve dhe viruseve nxirret dhe ekzaminohet.Vaksinat e bëra nga fragmente imunologjikisht aktive;Vaksinat e proteinave rekombinante janë proteina antigjenike rekombinante të prodhuara në sisteme të ndryshme të shprehjes qelizore.

Gjenerata e tretë e vaksinave të fundit përfshin vaksinat e ADN-së dhe vaksinat mARN.Është futja e drejtpërdrejtë e fragmentit të gjenit viral (ADN ose ARN) që kodon një proteinë të caktuar antigjenike në qelizat somatike të kafshëve (injektimi i vaksinës në trupin e njeriut) dhe prodhimi i proteinës antigjenike përmes sistemit të sintezës së proteinave të qelizës pritëse, duke nxitur bujtësin të prodhojë imunitet ndaj përgjigjes së proteinës antigjenike për të arritur qëllimin e parandalimit dhe trajtimit të sëmundjes.Dallimi midis të dyve është se ADN-ja fillimisht transkriptohet në mRNA dhe më pas sintetizohet proteina, ndërsa mRNA sintetizohet drejtpërdrejt.

03
Historia e zbulimit dhe vlera e aplikimit të vaksinës mRNA

Kur bëhet fjalë për vaksinat mRNA, duhet të përmendim një shkencëtare të shquar femër, Kati Kariko, e cila ka hedhur një themel të fortë kërkimor shkencor për ardhjen e vaksinave mRNA.Ajo ishte plot me interes kërkimor për mRNA gjatë kohës që studionte.Në më shumë se 40 vjet karrierën e saj kërkimore shkencore, ajo pësoi pengesa të përsëritura, nuk aplikoi për fonde kërkimore shkencore dhe nuk kishte një pozicion të qëndrueshëm kërkimor shkencor, por gjithmonë ka insistuar në kërkimin e mRNA.

Kati Karito

Ekzistojnë tre nyje të rëndësishme në ardhjen e vaksinave mRNA.

Në hapin e parë, ajo ia doli të prodhonte molekulën e dëshiruar të mARN-së përmes kulturës qelizore, por ajo hasi në një problem në funksionimin e mRNA në trup: pasi të injektonte mRNA në miun, ajo do të gëlltitet nga sistemi imunitar i miut.Pastaj ajo u takua me Weissman.Ata përdorën një molekulë në tARN të quajtur pseudouridine për të bërë mRNA të shmangte përgjigjen imune.][2].
Në hapin e dytë, rreth vitit 2000, Prof. Pieter Cullis studioi LNP-të e nanoteknologjisë lipidike për shpërndarjen in vivo të siRNA për aplikimet e heshtjes së gjeneve [3][4].Organizata Weissman Kariko et al.zbuloi se LNP është një bartës i përshtatshëm i mRNA in vivo dhe mund të bëhet një mjet i vlefshëm për shpërndarjen e proteinave terapeutike që kodojnë mRNA, dhe më pas verifikuar në parandalimin e virusit Zika, HIV dhe tumoreve [5] ][6][7][8].

Në hapin e tretë, në 2010 dhe 2013, Moderna dhe BioNTech morën me sukses licencat e patentave në lidhje me sintezën e mRNA nga Universiteti i Pensilvanisë për zhvillim të mëtejshëm.Katalin gjithashtu u bë nënkryetar i lartë i BioNTech në 2013 për të zhvilluar më tej vaksinat mRNA.

Sot, vaksinat mRNA mund të përdoren në sëmundjet infektive, tumoret dhe astmën.Në rastin e COVID-19 që po përhapet në të gjithë botën, vaksinat mRNA mund të luajnë një rol si pararojë.

04
Perspektiva e aplikimit të vaksinës mRNA në COVID-19

Me epideminë globale të COVID-19, vendet po punojnë shumë për të zhvilluar një vaksinë për të frenuar epideminë.Si një lloj i ri vaksine, vaksina mRNA ka luajtur një rol kryesor në shfaqjen e epidemisë së re të kurorës.Shumë revista kryesore kanë raportuar rolin e mRNA në koronavirusin e ri SARS-CoV-2 (Figura 3).

Figura 3 Raport mbi vaksinat mRNA për të parandaluar koronavirusin e ri (nga NCBI)

Para së gjithash, shumë shkencëtarë kanë raportuar kërkimin e vaksinës mRNA (SARS-CoV-2 mRNA) kundër koronavirusit të ri te minjtë.Për shembull: vaksina mRNA (mRNA-LNP) e modifikuar me nanogrimca lipidike, e modifikuar me nanogrimca, një injeksion me një dozë të vetme indukton përgjigje të forta të qelizave CD4+ T dhe CD8+ T të tipit 1, përgjigje të qelizave B me jetëgjatësi të plazmës dhe kujtesës dhe përgjigje të fuqishme dhe të qëndrueshme të antitrupave neutralizues.Kjo tregon se vaksina mRNA-LNP është një kandidat premtues kundër COVID-19[9][10].

Së dyti, disa shkencëtarë krahasuan efektet e SARS-CoV-2 mRNA dhe vaksinat tradicionale.Krahasuar me vaksinat e proteinave rekombinante: vaksinat mRNA janë shumë më superiore se vaksinat proteinike në përgjigjen e qendrës germinale, aktivizimin e Tfh, prodhimin neutralizues të antitrupave, qelizat B specifike të memories dhe qelizat plazmatike jetëgjatë [11] .

Më pas, ndërsa kandidatët për vaksinën mRNA SARS-CoV-2 hynë në provat klinike, u ngritën shqetësime për kohëzgjatjen e shkurtër të mbrojtjes nga vaksina.Shkencëtarët kanë zhvilluar një formë të kapsuluar me lipide të një vaksine mRNA të modifikuar nga nukleozidet e quajtur mRNA-RBD.Një injeksion i vetëm mund të gjenerojë antitrupa të fortë neutralizues dhe përgjigje qelizore dhe mund të mbrojë pothuajse plotësisht minjtë model të infektuar me 2019-nCoV, me nivele të larta të antitrupave neutralizues të mbajtur për të paktën 6.5 muaj.Këto të dhëna sugjerojnë se një dozë e vetme mRNA-RBD siguron mbrojtje afatgjatë kundër sfidës SARS-CoV-2 [12].
Ka gjithashtu shkencëtarë që punojnë për të zhvilluar vaksina të reja të sigurta dhe efektive kundër COVID-19, siç është vaksina BNT162b.Makakët e mbrojtur nga SARS-CoV-2, mbronin traktin e poshtëm të frymëmarrjes nga ARN-ja virale, prodhuan antitrupa shumë të fuqishëm dhe nuk treguan shenja të rritjes së sëmundjes.Dy kandidatë janë aktualisht nën vlerësim në provat e fazës I, dhe vlerësimi në sprovat globale të fazës II/III është gjithashtu duke u zhvilluar, dhe aplikimi është afërsisht [13].

05
Statusi i vaksinës mRNA në botë

Aktualisht, BioNTech, Moderna dhe CureVac njihen si tre udhëheqësit kryesorë të terapisë mRNA në botë.Midis tyre, BioNTech dhe Moderna janë në ballë të kërkimit dhe zhvillimit të vaksinës së re të kurorës.Moderna është fokusuar në kërkimin dhe zhvillimin e barnave dhe vaksinave të lidhura me mRNA.Vaksina e provës së fazës III të COVID-19 mRNA-1273 është projekti me rritjen më të shpejtë të kompanisë.BioNTech është gjithashtu një kompani lider në botë për kërkimin dhe zhvillimin e ilaçeve dhe vaksinave mRNA, me gjithsej 19 barna/vaksina mRNA, 7 prej të cilave kanë hyrë në fazën klinike.CureVac është fokusuar në kërkimin dhe zhvillimin e barnave/vaksinave mRNA dhe është kompania e parë në botë që ka krijuar një linjë prodhimi të ARN-së në përputhje me GMP, duke u fokusuar në tumoret, sëmundjet infektive dhe sëmundjet e rralla.

Produkte të ngjashme:Inhibitor i RNase
Fjalët kyçe: vaksinë miRNA, Izolimi i ARN-së, ekstraktimi i ARN-së, Frenuesi i RNazës

Referencat:1.K Karikó, Buckstein M, Ni H, etj.Shtypja e njohjes së ARN-së nga receptorët e ngjashëm me Toll: Ndikimi i modifikimit të nukleozideve dhe origjina evolucionare e ARN-së [J].Imuniteti, 2005, 23 (2): 165-175.
2. K Karikó, Muramatsu H, Uells FA, etj.Inkorporimi i Pseudouridinës në mARN jep vektor superior jo imunogjen me kapacitet të rritur translativ dhe stabilitet biologjik[J].Molecular Therapy, 2008.3.Chonn A, Cullis PR.Përparimet e fundit në teknologjitë e liposomeve dhe aplikimet e tyre për shpërndarjen sistematike të gjeneve [J].Shqyrtime të avancuara për dërgimin e barnave, 1998, 30 (1-3): 73.4.Kulkarni JA, Witzigmann D, Chen S, etj.Teknologjia e Nanopartikulave Lipidike për Përkthimin Klinik të Terapeutikës së siRNA[J].Llogaritë e Kërkimeve Kimike, 2019, 52 (9).5.Kariko, Katalin, Madden, etj.Kinetika e shprehjes së mARN-së të modifikuar nga nukleozidet e shpërndarë në nanogrimca lipide te minjtë me rrugë të ndryshme [J].Journal of Controlled Release Gazeta Zyrtare e Shoqërisë së Lirimit të Kontrolluar, 2015.6.Mbrojtja e virusit Zika me një vaksinim të vetëm të mRNA të modifikuar nga nukleozidet me dozë të ulët [J].Natyra, 2017, 543(7644):248-251.7.Pardi N, Secreto AJ, Shan X, etj.Administrimi i mRNA të modifikuar nga nukleozidet që kodon gjerësisht antitrupat neutralizues mbron minjtë e humanizuar nga sfida HIV-1 [J].Nature Communications, 2017, 8:14630.8.Stadler CR, B?Hr-Mahmud H, Celik L, etj.Eliminimi i tumoreve të mëdhenj te minjtë nga antitrupat bispecifik të koduar nga mRNA [J].Mjekësia e Natyrës, 2017.9.NN Zhang, Li XF, Deng YQ, etj.Një vaksinë e qëndrueshme mRNA kundër COVID-19[J].Qelizë, 2020.10.D Laczkó, Hogan MJ, Toulmin SA, etj.Një imunizim i vetëm me vaksina mRNA të modifikuara nga nukleozidet shkakton përgjigje të forta imune qelizore dhe humorale kundër SARS-CoV-2 te minjtë - ScienceDirect[J].2020.11.Lederer K, Castao D, Atria DG, etj.Vaksinat e mRNA SARS-CoV-2 nxisin përgjigjet e fuqishme të qendrës germinale specifike për antigjenin që lidhen me gjenerimin e antitrupave neutralizues[J].Imuniteti, 2020, 53(6):1281-1295.e5.12.Huang Q, Ji K, Tian S, etj.Një vaksinë mRNA me një dozë të vetme siguron një mbrojtje afatgjatë për minjtë transgjenikë hACE2 nga SARS-CoV-2[J].Nature Communications.13.Vogel AB, Kanevsky I, Ye C, etj.Vaksinat imunogjene BNT162b mbrojnë makakët rhesus nga SARS-CoV-2[J].Natyra, 2021:1-10.