На Конференцији о вакцинама и здрављу, стручњаци су позвали да „сви треба да обрате пажњу на мРНА вакцине, које људима пружају неограничено размишљање“.Дакле, шта је тачно мРНА вакцина?Како је откривен и колика је његова применљива вредност?Може ли се одупрети ЦОВИД-19 који бесни широм света?Да ли је моја земља успешно развила мРНА вакцину?Данас ћемо научити о прошлости и садашњости мРНА вакцина.

01
Шта је мРНА у мРНА вакцинама?

мРНА (Мессенгер РНА), односно гласничка РНК, је врста једноланчане РНК која се транскрибује из ланца ДНК као шаблон и носи генетске информације које могу да усмеравају синтезу протеина.Лаички речено, мРНА реплицира генетске информације једног ланца дволанчане ДНК у језгру, а затим напушта језгро да би произвео протеине у цитоплазми.У цитоплазми, рибозоми се крећу дуж иРНК, читају њену базну секвенцу и преводе је у одговарајућу аминокиселину, формирајући на крају протеин (слика 1).

Слика 1 радни процес мРНК

02
Шта је мРНА вакцина и шта је чини јединственом?

мРНК вакцине уводе мРНА која кодира антигене специфичне за болест у тело и користе механизам синтезе протеина ћелије домаћина за генерисање антигена, чиме се покреће имуни одговор.Обично се секвенце мРНА специфичних антигена могу конструисати у складу са различитим болестима, паковати и транспортовати у ћелије помоћу нових честица липидних наноносача, а затим се секвенце мРНК људских рибозома користе за транслацију секвенци мРНК за производњу протеина антигена болести, које препознаје аутоимуни систем као одговор на секрецију болести (тако да се постиже улога имуног система за превенцију болести).

Слика 2. Ин виво ефекат мРНА вакцине

Дакле, шта је јединствено у вези са овом врстом мРНА вакцине у поређењу са традиционалним вакцинама?мРНА вакцине су најсавременије вакцине треће генерације и потребна су даља истраживања како би се побољшала њихова стабилност, регулисала њихова имуногеност и развиле нове технологије испоруке.

Прва генерација традиционалних вакцина углавном укључује инактивиране вакцине и живе атенуиране вакцине, које се најчешће користе.Инактивиране вакцине се односе на прво култивисање вируса или бактерија, а затим њихово инактивирање топлотом или хемикалијама (обично формалином);живе атенуиране вакцине се односе на патогене који мутирају и слабе своју токсичност након различитих третмана.али и даље задржава своју имуногеност.Инокулација у тело неће изазвати појаву болести, али патоген може расти и умножавати се у телу, покренути имуни одговор тела и играти улогу у добијању дугорочне или доживотне заштите.

Друга генерација нових вакцина укључује подјединичне вакцине и рекомбинантне протеинске вакцине.Субјединична вакцина је подјединична вакцина вакцине направљена од главних заштитних имуногенских компоненти патогених бактерија, односно, хемијским разлагањем или контролисаном протеолизом, екстрахује се и скринира посебна протеинска структура бактерија и вируса.Вакцине направљене од имунолошки активних фрагмената;рекомбинантне протеинске вакцине су антиген рекомбинантни протеини произведени у различитим системима ћелијске експресије.

Трећа генерација најсавременијих вакцина укључује ДНК вакцине и мРНА вакцине.То је директно увођење фрагмента вирусног гена (ДНК или РНК) који кодира одређени антигенски протеин у животињске соматске ћелије (убризгавање вакцине у људско тело) и производњу антигенског протеина кроз систем синтезе протеина ћелије домаћина, подстичући домаћина да произведе имунитет на одговор антигена протеина како би се постигла сврха превенције и лечења болести.Разлика између њих је у томе што се ДНК прво транскрибује у мРНК, а затим се синтетише протеин, док се мРНА директно синтетише.

03
Историја открића и вредност примене мРНА вакцине

Када је реч о мРНК вакцинама, морамо поменути изузетну научницу, Кати Карико, која је поставила чврсте научне истраживачке основе за појаву мРНК вакцина.Била је пуна истраживачког интересовања за мРНА док је студирала.У својој више од 40 година научно-истраживачке каријере, претрпела је поновљене неуспехе, није конкурисала за фондове за научно-истраживачки рад и није имала стабилну научноистраживачку позицију, али је увек инсистирала на истраживању мРНК.

Кати Карито

Постоје три важна чвора у појави мРНА вакцина.

У првом кораку, успела је да произведе жељени молекул иРНК кроз ћелијску културу, али је наишла на проблем да мРНК функционише у телу: након убризгавања мРНК у миша, прогутао би је имуни систем миша.Тада је упознала Вајсмана.Они су користили молекул у тРНК који се зове псеудоуридин како би натерали мРНА да избегне имуни одговор.][2].
У другом кораку, око 2000. године, проф. Пиетер Цуллис је проучавао ЛНП-ове липидне нанотехнологије за ин виво испоруку сиРНА за апликације за утишавање гена [3][4].Веиссман организација Карико ет ал.открили да је ЛНП погодан носилац мРНК ин виво и да може постати драгоцено средство за испоруку мРНК који кодира терапеутске протеине, а затим је верификован у превенцији Зика вируса, ХИВ-а и тумора [5] ][6][7][8].

У трећем кораку, 2010. и 2013. године, Модерна и БиоНТецх су сукцесивно добијали патентне лиценце везане за синтезу мРНА од Универзитета Пенсилваније за даљи развој.Каталин је такође постао виши потпредседник БиоНТецх-а 2013. за даљи развој мРНА вакцина.

Данас се мРНА вакцине могу користити код заразних болести, тумора и астме.У случају ЦОВИД-19 који бесни широм света, мРНА вакцине могу играти улогу авангарде.

04
Изгледи примене мРНА вакцине у ЦОВИД-19

Са глобалном епидемијом ЦОВИД-19, земље напорно раде на развоју вакцине за сузбијање епидемије.Као нова врста вакцине, мРНА вакцина је одиграла водећу улогу у појави нове епидемије круне.Многи врхунски часописи су известили о улози мРНА у новом коронавирусу САРС-ЦоВ-2 (Слика 3).

Слика 3 Извештај о мРНА вакцинама за спречавање новог коронавируса (од НЦБИ)

Пре свега, многи научници су известили о истраживању мРНК вакцине (САРС-ЦоВ-2 мРНА) против новог коронавируса код мишева.На пример: вакцина мРНА (мРНА-ЛНП) модификована мРНА (мРНА-ЛНП) инкапсулирана липидним наночестицама, ињекција једне дозе индукује јаке реакције ЦД4+ Т и ЦД8+ Т ћелија типа 1, дуговечне реакције Б ћелија плазме и меморије, и робустан и трајни одговор неутрализујућих антитела.Ово указује да је мРНА-ЛНП вакцина обећавајући кандидат против ЦОВИД-19[9][10].

Друго, неки научници су упоредили ефекте САРС-ЦоВ-2 мРНА и традиционалних вакцина.У поређењу са рекомбинантним протеинским вакцинама: мРНА вакцине су далеко супериорније од протеинских вакцина у одговору герминалног центра, активацији Тфх, производњи неутрализујућих антитела, Б ћелијама специфичне меморије и дуговечним плазма ћелијама [11].

Затим, када су кандидати за САРС-ЦоВ-2 мРНА вакцине ушли у клиничка испитивања, појавила се забринутост због кратког трајања заштите вакцином.Научници су развили липидну инкапсулирану форму мРНА вакцине модификоване нуклеозидима под називом мРНА-РБД.Једна ињекција може да генерише снажна неутрализујућа антитела и ћелијске одговоре, и може скоро у потпуности да заштити модел мишеве инфициране са 2019-нЦоВ, са високим нивоима неутрализујућих антитела који се одржавају најмање 6,5 месеци.Ови подаци сугеришу да једна доза мРНА-РБД пружа дугорочну заштиту од изазова САРС-ЦоВ-2 [12].
Ту су и научници који раде на развоју нових сигурних и ефикасних вакцина против ЦОВИД-19, као што је БНТ162б вакцина.Штитили су макакије од САРС-ЦоВ-2, штитили доњи респираторни тракт од вирусне РНК, производили високо потентна антитела и нису показивали знаке побољшања болести.Два кандидата су тренутно под евалуацијом у фази И испитивања, а евалуација у глобалним испитивањима фазе ИИ/ИИИ је такође у току, а пријава је пред вратима [13].

05
Статус мРНА вакцине у свету

Тренутно, БиоНТецх, Модерна и ЦуреВац су познати као три најбоља светска лидера у терапији мРНА.Међу њима, БиоНТецх и Модерна су на челу истраживања и развоја нове крунске вакцине.Модерна се фокусирала на истраживање и развој лекова и вакцина повезаних са мРНА.Пробна вакцина против ЦОВИД-19 фазе ИИИ мРНА-1273 је најбрже растући пројекат компаније.БиоНТецх је такође водећа светска компанија за истраживање и развој мРНА лекова и вакцина, са укупно 19 мРНА лекова/вакцина, од којих је 7 ушло у клиничку фазу.ЦуреВац се фокусирао на истраживање и развој мРНА лекова/вакцина, и прва је компанија на свету која је успоставила линију за производњу РНК усклађену са ГМП, фокусирајући се на туморе, заразне болести и ретке болести.

Сродни производи:РНасе Инхибитор
Кључне речи: миРНА вакцина, изолација РНК, екстракција РНК, инхибитор РНКазе

Референце:1.К Карико, Буцкстеин М, Ни Х, ет ал.Потискивање препознавања РНК од стране рецептора сличних Толл-у: Утицај модификације нуклеозида и еволуционо порекло РНК[Ј].Иммунити, 2005, 23(2):165-175.
2. К Карико, Мураматсу Х, Велсх ФА, ет ал.Инкорпорација псеудоуридина у мРНК даје супериорни неимуногени вектор са повећаним транслационим капацитетом и биолошком стабилношћу[Ј].Молекуларна терапија, 2008.3.Цхонн А, Цуллис ПР.Недавни напредак у технологијама липосома и њиховој примени за системску испоруку гена[Ј].Адванцед Друг Деливери Ревиевс, 1998, 30(1-3):73.4.Кулкарни ЈА, Витзигманн Д, Цхен С, ет ал.Технологија липидних наночестица за клиничко превођење сиРНА Тхерапеутицс[Ј].Рачуни хемијских истраживања, 2019, 52(9).5.Карико, Каталин, Мадден, ет ал.Кинетика експресије нуклеозид-модификоване мРНК достављене мишевима у липидним наночестицама различитим путевима [Ј].Јоурнал оф Цонтроллед Релеасе Оффициал Јоурнал оф тхе Цонтроллед Релеасе Социети, 2015.6.Заштита од Зика вируса једном нуклеозид-модификованом мРНА вакцинацијом са ниском дозом[Ј].Природа, 2017, 543(7644):248-251.7.Парди Н, Сецрето АЈ, Схан Кс, ет ал.Примена мРНК модификоване нуклеозидима која кодира широко неутралишуће антитело штити хуманизоване мишеве од ХИВ-1 изазова [Ј].Натуре Цоммуницатионс, 2017, 8:14630.8.Стадлер ЦР, Б?Хр-Махмуд Х, Целик Л, ет ал.Елиминација великих тумора код мишева биспецифичним антителима кодираним мРНА[Ј].Медицина природе, 2017.9.НН Зханг, Ли КСФ, Денг ИК, ет ал.Термостабилна мРНА вакцина против ЦОВИД-19[Ј].Ћелија, 10. 2020.Д Лацзко, Хоган МЈ, Тоулмин СА, ет ал.Појединачна имунизација вакцинама мРНА модификованом нуклеозидима изазива снажне ћелијске и хуморалне имуне одговоре против САРС-ЦоВ-2 код мишева – СциенцеДирецт[Ј].2020.11.Ледерер К, Цастао Д, Атриа ДГ, ет ал.САРС-ЦоВ-2 мРНА вакцине подстичу снажне реакције клицавог центра специфичне за антиген повезане са стварањем неутрализирајућих антитела[Ј].Имунитет, 2020, 53(6):1281-1295.е5.12.Хуанг К, Ји К, Тиан С, ет ал.Једнодозна мРНА вакцина пружа дугорочну заштиту за хАЦЕ2 трансгене мишеве од САРС-ЦоВ-2[Ј].Комуникације у природи.13.Вогел АБ, Каневски И, Ие Ц, ет ал.Имуногене БНТ162б вакцине штите резус макакије од САРС-ЦоВ-2[Ј].Природа, 2021: 1-10.