Technologia mRNA w produkcji szczepionek to przełom, a szczepienia ochronne są najskuteczniejszą metodą zapobiegania i kontroli chorób zakaźnych.
O czym przypomina Karol Stawski.
Pandemia COVID-19 zmobilizowała zespoły badawcze na całym świecie do intensywnych badań i nawiązania współpracy w celu przyspieszenia prac nad opracowaniem bezpiecznej i skutecznej szczepionki. Światowa Organizacja Zdrowia wylicza, że w fazie testów klinicznych (na różnym etapie zaawansowania) jest kilkadziesiąt preparatów. W wyścigu po szczepionkę na czele stawki wysunęły się firmy oferujące rewolucyjne szczepionki mRNA, wychodzące znacznie poza tradycyjne podejście do problemu. Kolejne firmy zgłaszają gotowość do produkcji szczepionki jak firma BioNTech i koncern farmaceutyczny Pfizer, Moderna lub CureVac.
Dlaczego szczepionki mRNA przeciwko SARS-CoV-2 mogły powstać w rekordowo krótkim czasie?
Szczepionki mRNA to zupełna nowość. Zwykle potrzeba około 10 lat do wprowadzenia nowej szczepionki. Prace nad szczepionkami mRNA prowadzono w bardzo szybkim tempie, co wynikało z kilku czynników.
Współczesne technologie syntezy mRNA są niezwykle tanie i wydajne. Ponadto, cząsteczki te można dowolnie projektować w oparciu o znane sekwencje innych podobnych wirusów. Naukowcy nie muszą w ogóle pracować z wirusami. Technologia jest prosta i szybka. Można ją wykorzystywać w laboratoriach, które nie muszą spełniać najbardziej rygorystycznych wymogów bezpieczeństwa. Dodatkowo, szczepionka ta nie zawiera martwego czy osłabionego wirusa – tylko fragment mRNA, odpowiedzialny za produkcję jednego z wielu białek SARS-CoV-2 – stąd testy mogły pominąć żmudną fazę testowania szczepionek na zwierzętach. W ten sposób zwykle nie przeprowadza się testów szczepionki.
Jeżeli wszystko się powiedzie będzie to prawdziwy przełom w nauce, bo pomimo ponad 25-letniej historii badań nad tym rozwiązaniem to żadna szczepionka z tej grupy nie została do dziś zarejestrowana.
Jak działa szczepionka mRNA?
Konwencjonalne typy szczepionek zawierają atenuowane lub nieaktywne patogeny czy też same fragmenty ich struktury. Składniki te są rozpoznawane jako antygeny przez układ immunologiczny osoby, której preparat został podany.
Nowy rodzaj szczepionki zawiera fragment mRNA, który koduje jedno z białek wirusa SARS-CoV-2. Jeśli wstrzykniemy takie fragmenty mRNA do komórek, nasze komórki użyją tego mRNA jako matrycy do produkcji białka wirusowego.
Nie ma w tym wypadku ryzyka infekcji dla naszego organizmu (bo produkujemy jedno białko, a nie wszystkie białka wirusa), a jednocześnie oszukujemy nasz układ immunologiczny, który po wykryciu białka wirusowego wytworzy odpowiedź immunologiczną. W ten sposób zaszczepimy się przed wirusem, nigdy nie będąc nim zarażeni. Jednak samo mRNA jest bardzo wrażliwe na degradację, dlatego w szczepionce musi być właściwie zapakowane.
Najbezpieczniejszym rozwiązaniem wydaje się stosowanie mikroskopijnej wielkości lipidowych pęcherzyków. Podawane w ten sposób cząsteczki mogą wydajnie wnikać do ludzkich komórek, łącząc się z błoną komórkową gospodarza.
Nasze własne komórki stają się producentami szczepionki, prezentując na swej powierzchni wytworzone fragmenty antygenów wirusowych układowi immunologicznemu, który rozpoznaje je jako “obce” i zaczyna sam wytwarzać przeciwciała.
Wówczas, gdy to białko faktycznie pojawi się w naszym ciele, podczas realnej infekcji układ immunologiczny szybko je rozpozna i wzmoże produkcję przeciwciał, które „osiądą” na powierzchni wirusa i go zablokują. Wykorzystany manizm przypomina zwykłą infekcję, gdy zaatakuje nas wirus, np. grypy.
Czy szczepionki mRNA są bezpieczne?
Badania na szczepionkami to skomplikowany i długotrwały proces. Każda z nich, również szczepionki mRNA, są poddawane kompleksowym badaniom klinicznym na wielu ochotnikach. Dopiero po potwierdzeniu bezpieczeństwa i skuteczności, jest przygotowywana dokumentacja składana do urzędów rejestracji leków.
Ogromną zaletą szczepionek mRNA jest to, że nie ma ryzyka, iż zostaną wbudowane do genomu osoby zaszczepionej.
mRNA jest nietrwałą cząsteczką i szybko zostaje usunięte z organizmu. mRNA jest także cząsteczką naturalnie występującą w organizmie, dzięki czemu jest ono rozpoznane przez maszynerię komórki i może bez problemu być matrycą do wyprodukowania białka, takiego jakiego sobie zażyczymy.
Daje to ogromne możliwość produkowania skomplikowanych białek potrzebnych do tworzenia nie tylko efektywnych szczepionek ale wielu leków nowej generacji.
Zdj. okładkowe: www.pixabay.com, fotoblend
Zdj. w tekście: www.pixabay.com, ckstockphoto
Bibliografia:
- https://www.mp.pl/szczepienia/wywiady/241642,szczepionka-przeciwko-sars-cov-2-czyli-nadzieja-w-inzynierii-genetycznej
- https://www.mp.pl/covid19/covid19-kompendium/241655,szczepionka-przeciwko-sars-cov-2-aktualizacja-wielkie-nadzieje-i-wielkie-znaki-zapytania
- https://biotechnologia.pl/biotechnologia/terapie-i-szczepionki-oparte-na-mrna-nowa-nadzieja-medycyny,18966
- https://pulsmedycyny.pl/szczepionka-przeciw-covid-19-moderna-oglasza-spelnienie-warunkow-koniecznych-do-zlozenia-wniosku-do-ema-1005495