Kas ir mRNS un DNS vakcīnas?
Tā sauktās mRNS vakcīnas (īsumā RNS vakcīnas) un DNS vakcīnas pieder jaunajai gēnu vakcīnu klasei. Tie ir bijuši intensīvi pētīti un pārbaudīti vairākus gadus. Koronavīrusa pandēmijas laikā mRNS vakcīnas pirmo reizi tika apstiprinātas cilvēku imunizācijai. To darbības veids atšķiras no iepriekšējo aktīvo vielu iedarbības.
Jaunās uz gēnu bāzes vakcīnas (DNS un mRNS vakcīnas) ir atšķirīgas: tās cilvēka šūnās ievieš tikai patogēnu antigēnu ģenētisko plānu. Pēc tam šūnas izmanto šos norādījumus, lai pašas savāktu antigēnus, kas pēc tam izraisa specifisku imūnreakciju.
Vienkārši sakot: ar gēniem balstītām vakcīnām daļa no laikietilpīgā vakcīnu ražošanas procesa – antigēnu iegūšanas – tiek pārcelta no laboratorijas uz cilvēka šūnām.
Kas ir DNS un mRNS?
DNS saīsinājums sākotnēji cēlies no angļu valodas un apzīmē dezoksiribonukleīnskābi (saīsināti DNS). Tas ir ģenētiskās informācijas nesējs lielākajā daļā organismu, ieskaitot cilvēkus. DNS ir divpavedienu ķēde no četriem celtniecības blokiem (sauktiem par bāzēm), kas sakārtoti pa pāriem – līdzīgi kā virvju kāpnes.
Lai ražotu specifisku proteīnu, šūna vispirms izmanto noteiktus enzīmus (polimerāzes), lai izveidotu DNS sadaļas “kopiju” ar atbilstošām būves instrukcijām (gēnu) vienpavedienu mRNS (ziņotāja ribonukleīnskābes) veidā.
DNS vakcīnas satur DNS projektu (gēnu) patogēna antigēnam. MRNS vakcīnās šis antigēna plāns jau ir mRNS formā. Un šādi darbojas imunizācija, izmantojot DNS vai mRNS vakcīnu:
mRNS vakcīna
No vienas puses, tas aizsargā trauslo mRNS un, no otras puses, atvieglo svešā ģenētiskā materiāla uzņemšanu ķermeņa šūnā.
Iepakojums var sastāvēt, piemēram, no lipīdu nanodaļiņām, īsumā LNP (lipīdi = tauki). Dažreiz svešā mRNS tiek iepakota arī liposomās. Kad svešā mRNS ir uzņemta šūnā, tā tiek “nolasīta” tieši citoplazmā.
Cita starpā organisms tagad veido atbilstošas antivielas. Tas ļauj organismam ātri reaģēt uz pašu patogēnu “īstas” infekcijas gadījumā. Savukārt vakcinētā ziņneša RNS atkal tiek sadalīta salīdzinoši ātri.
DNS vakcīna
Patogēna antigēna DNS projekts parasti vispirms tiek iekļauts mākslīgā plazmīdā vai vektora vīrusā. Plazmīda ir maza gredzenveida DNS molekula, kas parasti sastopama baktērijās.
Pēc tam tas tiek iekļauts šūnas aploksnē. Šis svešais proteīns uz šūnu virsmas beidzot iedarbina imūnsistēmu. Tas izraisa īpašu aizsardzības reakciju. Ja vakcinētā persona pēc tam tiek inficēta ar īsto patogēnu, organisms ar to var cīnīties ātrāk.
Vai ar vakcīnām ir saistīti riski?
Iespējamie riski
Vai mRNS vakcīnas var mainīt cilvēka genomu?
Ir praktiski neiespējami, ka mRNS vakcīnas varētu sabojāt vai mainīt cilvēka genomu. Tam ir vairāki iemesli:
mRNS neietilpst šūnas kodolā
mRNS nevar integrēt DNS
Otrkārt, mRNS un DNS ir atšķirīga ķīmiskā struktūra, un tāpēc tās nevar iekļaut cilvēka genomā.
Vai DNS vakcīnas var mainīt cilvēka genomu?
Nedaudz savādāka situācija ir ar tā sauktajām DNS vakcīnām. Struktūra atbilst cilvēka DNS. Tomēr eksperti arī uzskata, ka ir ārkārtīgi maz ticams, ka tās patiešām varētu nejauši iekļauties cilvēka genomā: gadiem ilgi veiktie eksperimenti un pieredze ar DNS vakcīnām, kas jau ir apstiprinātas lietošanai veterinārmedicīnā, nav sniegušas nekādus pierādījumus par to.
Šķiet, ka risks šeit nav lielāks nekā ar klasiskajām mirušajām un dzīvajām vakcīnām. Katram vakcinācijas veidam ir aktivizējoša ietekme uz imūnsistēmu. Ļoti retos gadījumos tas faktiski var izraisīt autoimūnu reakciju. Cūku gripas vakcīna vēlāk izraisīja narkolepsijas attīstību aptuveni 1600 cilvēku.
Ņemot vērā daudzos miljonus ievadīto vakcīnas devu, risks šķiet ļoti zems. Turklāt vīrusu slimības pašas var izraisīt arī autoimūnu slimību.
Nē. Saskaņā ar pašreizējām zināšanām vakcīnas aktīvās sastāvdaļas nesasniedz olšūnas un spermu.
DNS un mRNS vakcīnu priekšrocības
DNS un mRNS vakcīnas var ražot ātri un pietiekamā daudzumā. Jābūt iespējai arī īsos laika intervālos pielāgoties jauniem patogēniem. “Klasiskās vakcīnas” jāražo ar lieliem izdevumiem – vispirms ir jākultivē patogēni lielos daudzumos un jāizņem to antigēni. Tas tiek uzskatīts par sarežģītu.
Salīdzinot DNS un mRNS vakcīnas, pēdējām ir dažas priekšrocības: ar tām nejauša iekļaušanās cilvēka genomā ir vēl mazāk iespējama nekā ar DNS vakcīnām.
Turklāt tiem nav nepieciešami nekādi pastiprinātāji, kas pazīstami kā adjuvanti, lai izraisītu efektīvu imūnreakciju.
DNS un mRNS vakcīnas: pašreizējie pētījumi
Turklāt farmācijas uzņēmumi pašlaik strādā pie DNS vakcīnām pret aptuveni 20 dažādām slimībām, tostarp gripu, AIDS, B hepatītu, C hepatītu un dzemdes kakla vēzi (parasti to izraisa infekcija ar HPV vīrusiem). Tie ietver arī terapeitiskās vakcīnas kandidātus, ti, tās, kuras var ievadīt jau slimiem cilvēkiem (piemēram, vēža slimniekiem).
