Ars longa, vita brevis
Реклама

Реклама

Как действат иРНК ваксините?

Ваксините за предотвратяване на инфекциозни заболявания са едно от най-големите медицински иновации на всички времена. Например, преди появата на ваксината срещу морбили през 1963 г., вирусът заразява 500 000 американци годишно, причинявайки 480 000 хоспитализации. Днес се оповестяват само 60 случая на морбили годишно, предимно от чуждестранни пътници. Едра шарка, полиомиелит, дифтерия, коклюш, морбили, паротит и много други ваксини също са имали огромно въздействие върху общественото здраве.

Въпреки тези забележителни успехи обаче има значителни възможности за иновации в изследванията, разработването, производството и доставката на ваксини.

Имунизацията срещу болести се практикува от хиляда години, от вариолацията (умишлено излагане на здрав човек на малки количества заразени материали) до ваксинация във всичките й форми днес. Целта на ваксинацията е безопасно предварително излагане на имунната ни система на малка, безвредна доза от целия или част от патогена (антиген), така че, ако и / или когато срещнем действителния патоген в бъдеще, имунната система да е вече готова да се бори с него и да предотврати заболяването.

Днес имаме ваксини срещу повече от 25 различни болести, използвайки поне половин дузина различни подходи. Те включват отслабени или убити версии на патогени, инактивирани токсини, частични субединици на патогена и конюгати (комбинации от силни и слаби антигени). Всички тези традиционни подходи включват дълго, сложно и скъпо развитие и производство.

Традиционните ваксини са изправени пред редица предизвикателства:

  1. Целевите патогени / антигени се отглеждат в специална клетъчна култура и / или ферментационно производство, преди да бъдат екстрахирани, умъртвени, отделени и пречистени. Това включва дълъг, сложен и скъп процес.
  2. Често демонстрират ефикасност емпирично. Точният механизъм на защита може да бъде напълно изяснен само след като ваксината е лицензирана и използвана, а в някои случаи, като коклюш (магарешка кашлица), все още не разбираме механизма на ефикасност.
  3. Те изискват специфични за ваксината специфични производствени процеси, производствени съоръжения и оператори. Освен това тези капиталови инвестиции трябва да бъдат направени години преди одобрението на ваксината, с всички съпътстващи рискове, че ваксината в крайна сметка може да се провали и да загуби този капитал. Това от своя страна ограничава целите на ваксината, които разработчиците са в състояние или искат да постигнат в значителна степен.
  4. Съществуващите ваксини едва се учат да регулират вида на имунния отговор, който предизвикват, като използват адюванти.

Ваксини с нуклеинови киселини

Ваксините с нуклеинови киселини, ДНК и информационна РНК (mRNA), доставят нуклеотидната последователност (напр. „AAAGGCC …“), която кодира протеините, които патогените използват, за да причинят заболяване. Идеята е, че тези протеини ще действат като антигени, които имунната система ще разпознае. С други думи, тези ваксини дават възможност на организма да имитира естествена инфекция, за да предизвика имунен отговор, но без способността да причиняват заболяване или разпространение.

Този подход има три основни предимства пред традиционните ваксини:

  1. Етапът на откриване може да бъде изключително бърз, тъй като много от тези антигени вече са идентифицирани. Откриването също се възползва от значителния in-silico антигенен дизайн и бързото тестване на ваксини в малки животински модели.
  2. Производството е стандартизирано. То не включва нито патогени, нито развитието на специфична клетъчна култура или ферментация. Няма нужда да се отглежда ваксината. В резултат на това едно отделение може да произвежда всички иРНК ваксини с ефективно използване на един набор от процеси, капиталово оборудване и труд.
  3. Ваксината имитира естествени вирусни инфекции по начин, който имунната система разпознава. Доставя се до мускулните и имунните клетки, които обработват нуклеотидната последователност точно както биха направили по време на инфекция, използвайки вирусна ДНК / иРНК вътре в собствените клетки на тялото (но безопасно).

Освен това, тъй като ваксината е ДНК или иРНК, тя може да бъде секвенирана и произведена по стандартизиран процес с по-малко, по-точно контролирани стъпки. Това прави производството по-бързо, по-евтино и по-малко уязвимо от ненужни загуби на партиди поради вариабилност между партидите. иРНК и ДНК ваксините предлагат изключителни подобрения спрямо традиционните ваксини както в модулността, така и в стандартизацията.

В допълнение, ваксините с нуклеинова киселина предлагат потенциал за коригиране на баланса между хуморална защита и клетъчна защита въз основа на способността за точно регулиране на доставяните антигени.

ДНК ваксини

Работата с ДНК ваксини започва преди тридесет години, но все още няма лицензирани ДНК ваксини и повечето остават във фаза 1 тестване.

Основното предизвикателство, свързано с ДНК ваксините, е, че те трябва да проникнат в клетъчното ядро ​​(пресичайки две мембрани; цитоплазмата и ядрото). След това ДНК трябва да се транскрибира в ядрото в иРНК, преди да се премести в цитоплазмата, за да стимулира производството на антиген. Този основен сложен път често изисква както по-големи дози, така и специални, често болезнени устройства за доставка, използващи електрически удари или златни микросфери в кожата на човека, за да доставят ДНК ваксината. Веднъж попаднали в ядрото, ДНК ваксините имат риск да променят трайно ДНК на човек.

иРНК ваксини

Тези ваксини съчетават предимствата на ДНК ваксините (естествената антигенна експресия и производство, което е по-бързо и стандартизирано), като същевременно се справят с много от недостатъците. За разлика от ДНК ваксините, иРНК ваксините не трябва да навлизат в ядрото, нито рискуват да бъдат интегрирани в нашата ДНК и те директно се превръщат в протеинови антигени. В резултат на това иРНК ваксините изискват само 1/1000 от дозата на ДНК ваксини и не се нуждаят от специални устройства за прилагане.

В случая на ваксините за Covid-19, иРНК съдържа кодове за шиповия протеин на SARS-CoV-2 или мястото му на свързване за ACE2 рецептора върху човешки клетки. BNT162b2, ваксината на Pfizer и Biontech съдържа нуклеозидно модифицирана иРНК (modRNA), която кодира целия шипов протеин, в стабилизирана перфузионна конформация. Нуклеозидната модификация трябва да увеличи транслацията на иРНК, т.е. транслацията в протеин, според разработчика на ваксината. В допълнение, иРНК във ваксината е „опакована“ в липидни наночастици, за да я предпази от бързо разграждане.

Изглежда, че това работи добре, както показват резултатите от проучване от Фаза I, което се появи в New England Journal of Medicine през октомври. В проучването в САЩ със 195 субекта на възраст от 18 до 85 години, по-младите участници (от 18 до 55 години) са постигнали титри на неутрализиращи антитела срещу SARS-CoV-2, които са били 3,8 пъти по-високи от тези на неваксинирани хора, които са имали истинска инфекция. При по-възрастни пациенти (на възраст 65 до 85 години) средните титри на антителата все още са били 1,6 пъти по-високи. В допълнение към отговора на антителата, BTN162b2 също индуцира изразен отговор на CD4 + и CD8 + Т клетки срещу рецепторния свързващ домен и останалата част от протеина на шипа.

Абонирайте се за нашия бюлетин
Новини и полезни статии за фармацевти
Може да се отпишете по всяко време!
Подобни статии

Comments are closed, but trackbacks and pingbacks are open.

Този уебсайт използва бисквитки, за да осигури коректна функционалност и за да събира анонимни статистики за посещенията с цел подобряване на съдържанието. Продължавайки, вие се съгласявате с нашата Декларация за поверителност. Приемам Научи повече