Szczepionka mRNA

…już ukoronowana

Wybuch pandemii COVID-19 sprawił, że branże farmaceutyczno-biotechnologiczne ścigały się z opracowaniem patentu na zwalczenie szybko rozprzestrzeniającego się wirusa. Produkcja skutecznej szczepionki była jedynym rozwiązaniem. Wszystkie szczepionki mają ten sam podstawowy cel: trenować mechanizmy obronne organizmu, aby reagować na określone zagrożenie. Szczepionki mRNA przeciwko COVID-19 mają za zadanie dostarczenie naszemu organizmowi kodu do produkcji niezakaźnego białka wirusa, aby pomóc stymulować naturalną odpowiedź immunologiczną.

mRNA po raz pierwszy w szczepionce?

Koncepcja wykorzystania mRNA do produkcji użytecznych białek do walki z chorobami istnieje od dziesięcioleci. Do tej pory żadna szczepionka wykorzystująca tą technologię nie dotarła tak daleko w badaniach klinicznych. Naukowcy przetestowali klinicznie szczepionki mRNA na szeroki zakres chorób zakaźnych, w tym wściekliznę, grypę i Zika.

Jak to działa szczepionka mRNA?

Termin „szczepionka mRNA” odnosi się do rodzaju szczepionek, które dostarczają informację wirusową w postaci mRNA. Uważa się, że oferują one więcej korzyści w porównaniu ze szczepionkami konwencjonalnymi.

Zamiast wprowadzać osłabioną kopię koronawirusa lub jednego z jego rozpoznawalnych białek, szczepionki COVID-19 wprowadzają mRNA.  Aby poprawić integrację tego wzorca mRNA w komórkach i zwiększyć stabilność szczepionki, mRNA jest otoczone przez pewne substancje lipidowe. Opracowywanych jest ponad 120 kandydatów na szczepionki SARS-CoV-2.

Fragment nici, a skomplikowane odpowiedzi komórek odpornościowych

RNA jest wstrzykiwane do organizmu i dostaje się do komórek. Nici mRNA działają jak zestawy instrukcji, które mówią komórkom organizmu, aby wyprodukowały kopie rozpoznawalnego białka (antygenu) wirusa tym przypadku słynnego białka S (tzw. białko spike bądź białko kolca) SARS-CoV-2. Glikoproteina S pośredniczy w przyłączaniu się do komórki gospodarza i jest wymagana do „wejścia” wirusa, gdzie później zachodzi jej synteza. Fragmenty mRNA są niszczone, a białka kolca zostają rozpoznane przez komórki prezentujące antygen, czyli przez APC.

Komórki prezentujące antygen są przechwytywane przez limfocyty pomocnicze Th. Odpowiedź jest osiągana przede wszystkim poprzez syntezę limfocytów T (cytotoksycznych) i produkcję przeciwciał powstałych z limfocytów B. Ma to na celu zapobieganie zakażeniu SARS-CoV-2 i związanej z nim choroby COVID-19.

Rysunek przedstawiający odpowiedź układu immunologicznego.

Jeśli zaszczepiona osoba później wejdzie w kontakt z SARS-CoV-2, układ odpornościowy rozpozna strukturę wirusa. Neutralizujące przeciwciała skierowane przeciwko SARS-CoV-2 krążące w organizmie natychmiast połączą się z wirusem i nie dopuszczą do przedostania się do wnętrza komórki, chroniąc w ten sposób przed zachorowaniem. Limfocyty T pomagają układowi odpornościowemu zwalczać infekcje wewnątrzkomórkowe, a także mogą bezpośrednio zabijać zakażone komórki.

Trzy zalety szczepionek mRNA, ale czy żadnych wad?

Pierwszą ważną zaletą szczepionek mRNA jest profil bezpieczeństwa. W przeciwieństwie do żywych atenuowanych i inaktywowanych szczepionek, szczepionki mRNA wykluczają jakiekolwiek obawy związane z endotoksynami i infekcjami. W porównaniu do szczepionek DNA i szczepionek opartych na wektorach wirusowych, szczepionki mRNA nie stwarzają ryzyka integracji genomu i mutagenezy, ponieważ nie wymagają „wejścia” do jądra komórkowego.

Drugą zaletą szczepionki mRNA jest skuteczność. Ponieważ szczepionki mRNA dostarczają niezbędnych antygenów, sprzyjają rozwojowi odporności bardziej specyficznej dla antygenu i minimalizują niekorzystne skutki w porównaniu ze szczepionkami pełnokomórkowymi.

Trzecia zaleta szczepionek mRNA polega na ich produkcji. Synteza mRNA opiera się na dobrze wystandaryzowanych procesach transkrypcji in vitro (IVT). Proces produkcyjny wykorzystuje szablon DNA i różne enzymy w systemie bezkomórkowym. Ten proces jest stosunkowo szybki i wydajny w porównaniu z produkcją szczepionek na bazie DNA lub białek opartą o hodowlę.

Czy jest powód do strachu przed szczepionkami mRNA?

Większość reakcji poszczepiennych to po prostu odpowiedź układu odpornościowego, który uczy się rozpoznawać i niszczyć białko patogenu. Może to objawiać się miejscowym obrzękiem, stanem zapalnym, gorączką, bólem głowy czy zmęczeniem. Warto podkreślić, że spora część ludzi nie doświadcza tych objawów lub ma bardzo łagodną odpowiedź.Statystyki pokazują, że zachorowanie na COVID-19 jest o wiele bardziej niebezpieczne niż przyjęcie szczepionki mRNA.

Zachęcamy również do przeczytania naszego ostatniego artykułu w temacie wirusów na ELEMENTUM pt.: “O wirusie, który dzierży koronę“, a także jeśli zainteresował Cię temat i chciałbyś dowiedzieć się więcej to zapraszamy do umówienia się na lekcję z biologii do naszego eksperta!

Bibliografia :

• Jackson LA i wsp. (2020), An mRNA Vaccine against SARS-CoV-2 – Preliminary Report, N Engl J Med. 383(20): 1920
• Kim J. i wsp. (2021) Self-assembled mRNA vaccines, Adv. Drug Deliv. Rev. 170: 83-112
• Pardi, N. i wsp. (2018) mRNA vaccines — a new era in vaccinology, Nat Rev Drug Discov 17, 261–279
• Wang, Z. i wsp. (2821) mRNA vaccine-elicited antibodies to SARS-CoV-2 and circulating variants. Nature
• Xu S. I wsp. (2020) mRNA Vaccine Era—Mechanisms, Drug Platform and Clinical Prospection, J. Mol. Sci. 21 (18), 658

Pomocnicze strony internetowe :

• biontech.de
• eshg.org
• oligotherapeutics.org
• path.org
• the-scientist.com