Sa Kumperensya ng Bakuna at Kalusugan, nanawagan ang mga eksperto na "dapat bigyang-pansin ng lahat ang mga bakunang mRNA, na nagbibigay sa mga tao ng walang limitasyong pag-iisip."Kaya ano nga ba ang isang bakuna sa mRNA?Paano ito natuklasan at ano ang halaga ng aplikasyon nito?Kaya ba nitong labanan ang COVID-19 na lumalaganap sa buong mundo?Matagumpay bang nakabuo ang aking bansa ng bakunang mRNA?Ngayon, alamin natin ang tungkol sa nakaraan at kasalukuyan ng mga bakunang mRNA.

01
Ano ang mRNA sa mga bakuna sa mRNA?

Ang mRNA (Messenger RNA), iyon ay, messenger RNA, ay isang uri ng single-stranded RNA na na-transcribe mula sa isang strand ng DNA bilang template at nagdadala ng genetic na impormasyon na maaaring gumabay sa synthesis ng protina.Sa mga termino ng karaniwang tao, ang mRNA ay kinokopya ang genetic na impormasyon ng isang strand ng double-stranded DNA sa nucleus, at pagkatapos ay iniiwan ang nucleus upang makagawa ng mga protina sa cytoplasm.Sa cytoplasm, gumagalaw ang mga ribosome sa mRNA, binabasa ang base sequence nito, at isinasalin ito sa katumbas nitong amino acid, na sa huli ay bumubuo ng isang protina (Larawan 1).

Larawan 1 proseso ng pagtatrabaho ng mRNA

02
Ano ang isang bakuna sa mRNA at bakit ito natatangi?

Ang mga bakuna sa mRNA ay nagpapakilala ng mRNA na nag-encode ng mga antigen na partikular sa sakit sa katawan, at ginagamit ang mekanismo ng synthesis ng protina ng host cell upang makabuo ng mga antigen, at sa gayon ay nagti-trigger ng immune response.Karaniwan, ang mga pagkakasunud-sunod ng mRNA ng mga tiyak na antigens ay maaaring itayo ayon sa iba't ibang mga sakit, na nakabalot at dinadala sa mga cell sa pamamagitan ng mga nobelang lipid nanocarrier particle, at pagkatapos ay ang mga pagkakasunud-sunod ng mRNA ng mga ribosom ng tao ay ginagamit upang isalin ang mga pagkakasunud-sunod ng mRNA upang makabuo ng mga protina ng antigen ng sakit, na kinikilala ng autoimmune system pagkatapos ng pagtatago upang makabuo ng isang immune response, upang maiwasan ang immune response , upang maiwasan ang 2).

Figure 2. In vivo effect ng mRNA vaccine

Kaya, ano ang kakaiba sa ganitong uri ng bakunang mRNA kumpara sa mga tradisyonal na bakuna?Ang mga bakuna sa mRNA ay ang pinakahuling mga bakuna sa ikatlong henerasyon, at kailangan ng karagdagang pananaliksik upang mapahusay ang kanilang katatagan, makontrol ang kanilang immunogenicity, at bumuo ng mga bagong teknolohiya sa paghahatid.

Ang unang henerasyon ng mga tradisyunal na bakuna ay pangunahing kinabibilangan ng mga inactivated na bakuna at mga live attenuated na bakuna, na siyang pinakamalawak na ginagamit.Ang mga inactivated na bakuna ay tumutukoy sa unang pag-kultura ng mga virus o bakterya, at pagkatapos ay hindi aktibo ang mga ito sa init o mga kemikal (karaniwang formalin);Ang mga live attenuated na bakuna ay tumutukoy sa mga pathogen na nagmu-mutate at nagpapahina sa kanilang toxicity pagkatapos ng iba't ibang paggamot.ngunit napapanatili pa rin ang immunogenicity nito.Ang pag-inoculate nito sa katawan ay hindi magiging sanhi ng paglitaw ng sakit, ngunit ang pathogen ay maaaring lumaki at dumami sa katawan, mag-trigger ng immune response ng katawan, at may papel sa pagkuha ng pangmatagalan o panghabambuhay na proteksyon.

Kasama sa ikalawang henerasyon ng mga bagong bakuna ang mga subunit na bakuna at mga recombinant na protina na bakuna.Ang subunit vaccine ay isang bakunang subunit na bakuna na gawa sa pangunahing proteksiyon na immunogen na bahagi ng pathogenic bacteria, iyon ay, sa pamamagitan ng kemikal na agnas o kontroladong proteolysis, ang espesyal na istruktura ng protina ng bakterya at mga virus ay kinukuha at sinusuri.Mga bakunang gawa sa immunologically active fragment;Ang mga recombinant protein na bakuna ay mga antigen recombinant na protina na ginawa sa iba't ibang mga sistema ng pagpapahayag ng cell.

Kasama sa ikatlong henerasyon ng mga cutting-edge na bakuna ang mga bakuna sa DNA at mga bakunang mRNA.Ito ay upang direktang ipakilala ang viral gene fragment (DNA o RNA) na nag-encode ng isang tiyak na antigenic na protina sa mga somatic cells ng hayop (pag-iniksyon ng bakuna sa katawan ng tao), at gumawa ng antigenic na protina sa pamamagitan ng sistema ng synthesis ng protina ng host cell, na hinihimok ang host na gumawa ng kaligtasan sa antigenic na tugon ng protina upang makamit ang layunin ng pag-iwas at paggamot ng sakit.Ang pagkakaiba sa pagitan ng dalawa ay ang DNA ay unang na-transcribe sa mRNA at pagkatapos ay ang protina ay na-synthesize, habang ang mRNA ay direktang na-synthesize.

03
Ang kasaysayan ng pagtuklas at halaga ng aplikasyon ng bakunang mRNA

Pagdating sa mga bakuna sa mRNA, kailangan nating banggitin ang isang namumukod-tanging babaeng siyentipiko, si Kati Kariko, na naglatag ng matibay na pundasyon ng siyentipikong pananaliksik para sa pagdating ng mga bakunang mRNA.Siya ay puno ng interes sa pananaliksik sa mRNA habang siya ay nag-aaral.Sa kanyang higit sa 40 taon ng karera sa siyentipikong pananaliksik, dumanas siya ng paulit-ulit na mga pag-urong, hindi nag-aplay para sa mga pondo ng siyentipikong pananaliksik, at walang matatag na posisyon sa pananaliksik sa agham, ngunit palagi niyang iginigiit ang pananaliksik sa mRNA.

Kati Karito

Mayroong tatlong mahahalagang node sa pagdating ng mga bakunang mRNA.

Sa unang hakbang, nagtagumpay siya sa paggawa ng ninanais na molekula ng mRNA sa pamamagitan ng kultura ng cell, ngunit nakatagpo siya ng problema sa paggawa ng function ng mRNA sa katawan: pagkatapos iturok ang mRNA sa mouse, ito ay lalamunin ng immune system ng mouse.Pagkatapos ay nakilala niya si Weissman.Gumamit sila ng isang molekula sa tRNA na tinatawag na pseudouridine upang maiwasan ang mRNA sa immune response.][2].
Sa ikalawang hakbang, noong bandang 2000, pinag-aralan ni Prof. Pieter Cullis ang mga lipid nanotechnology LNP para sa in vivo na paghahatid ng siRNA para sa mga aplikasyon ng pag-silencing ng gene [3][4].Weissman organization Kariko et al.natagpuan na ang LNP ay isang angkop na carrier ng mRNA sa vivo, at maaaring maging isang mahalagang tool para sa paghahatid ng mRNA encoding therapeutic proteins, at pagkatapos ay napatunayan sa pag-iwas sa Zika virus, HIV at mga tumor [5] ][6][7][8].

Sa ikatlong hakbang, noong 2010 at 2013, magkasunod na nakakuha ang Moderna at BioNTech ng mga lisensya ng patent na nauugnay sa synthesis ng mRNA mula sa University of Pennsylvania para sa karagdagang pag-unlad.Naging senior vice president din si Katalin ng BioNTech noong 2013 upang higit pang bumuo ng mga bakunang mRNA.

Sa ngayon, ang mga bakunang mRNA ay maaaring gamitin sa mga nakakahawang sakit, tumor, at hika.Sa kaso ng COVID-19 na lumaganap sa buong mundo, ang mga bakuna sa mRNA ay maaaring gumanap bilang isang taliba.

04
Ang inaasahang aplikasyon ng bakuna sa mRNA sa COVID-19

Sa pandaigdigang epidemya ng COVID-19, ang mga bansa ay nagsusumikap na bumuo ng isang bakuna upang pigilan ang epidemya.Bilang isang bagong uri ng bakuna, ang bakunang mRNA ay gumaganap ng isang nangungunang papel sa pagdating ng bagong epidemya ng korona.Maraming nangungunang journal ang nag-ulat ng papel ng mRNA sa bagong coronavirus ng SARS-CoV-2 (Larawan 3).

Figure 3 Ulat sa mga bakuna sa mRNA upang maiwasan ang bagong coronavirus (mula sa NCBI)

Una sa lahat, maraming mga siyentipiko ang nag-ulat ng pananaliksik ng bakuna sa mRNA (SARS-CoV-2 mRNA) laban sa bagong coronavirus sa mga daga.Halimbawa: lipid nanoparticle-encapsulated-nucleoside-modified mRNA (mRNA-LNP) vaccine, ang isang solong dosis na iniksyon ay nag-uudyok ng malakas na type 1 CD4+ T at CD8+ T na mga tugon sa cell, matagal na plasma at memory B cell na mga tugon, at matatag at Sustained neutralizing antibody na tugon.Ipinapahiwatig nito na ang bakunang mRNA-LNP ay isang promising na kandidato laban sa COVID-19[9][10].

Pangalawa, inihambing ng ilang siyentipiko ang mga epekto ng SARS-CoV-2 mRNA at mga tradisyunal na bakuna.Kung ikukumpara sa mga recombinant na protina na bakuna: ang mga bakunang mRNA ay higit na nakahihigit sa mga bakunang protina sa pagtugon sa germinal center, pag-activate ng Tfh, pag-neutralize sa produksyon ng antibody, mga tiyak na memorya ng mga selulang B, at mga pangmatagalang selula ng plasma [11] .

Pagkatapos, habang ang mga kandidato ng bakunang SARS-CoV-2 mRNA ay pumasok sa mga klinikal na pagsubok, ibinangon ang mga alalahanin tungkol sa maikling tagal ng proteksyon sa bakuna.Ang mga siyentipiko ay nakabuo ng isang lipid-encapsulated form ng isang nucleoside-modified mRNA vaccine na tinatawag na mRNA-RBD.Ang isang iniksyon ay maaaring makabuo ng malakas na neutralizing antibodies at cellular responses, at halos ganap na maprotektahan ang mga modelong daga na nahawaan ng 2019-nCoV, na may mataas na antas ng neutralizing antibodies na pinananatili nang hindi bababa sa 6.5 na buwan.Iminumungkahi ng mga datos na ito na ang isang solong dosis ng mRNA-RBD ay nagbibigay ng pangmatagalang proteksyon laban sa hamon ng SARS-CoV-2 [12].
Mayroon ding mga siyentipiko na nagsisikap na bumuo ng mga bagong ligtas at epektibong bakuna laban sa COVID-19, gaya ng bakunang BNT162b.Pinoprotektahan ang mga macaque mula sa SARS-CoV-2, pinrotektahan ang lower respiratory tract mula sa viral RNA, gumawa ng mga napakalakas na antibodies, at hindi nagpakita ng mga palatandaan ng pagpapahusay ng sakit.Dalawang kandidato ang kasalukuyang nasa ilalim ng pagsusuri sa mga pagsubok sa yugto I, at ang pagsusuri sa mga pagsubok sa pandaigdigang yugto II/III ay isinasagawa din, at malapit na ang aplikasyon [13].

05
Ang katayuan ng bakuna sa mRNA sa mundo

Sa kasalukuyan, kilala ang BioNTech, Moderna at CureVac bilang nangungunang tatlong pinuno ng mRNA therapy sa mundo.Kabilang sa mga ito, ang BioNTech at Moderna ay nangunguna sa pagsasaliksik at pagpapaunlad ng bagong bakuna sa korona.Ang Moderna ay nakatuon sa pagsasaliksik at pagpapaunlad ng mga gamot at bakuna na nauugnay sa mRNA.Ang COVID-19 phase III trial vaccine na mRNA-1273 ay ang pinakamabilis na lumalagong proyekto ng kumpanya.Ang BioNTech ay isa ring nangunguna sa mundong kumpanya ng pananaliksik at pagpapaunlad ng gamot sa mRNA at bakuna, na may kabuuang 19 na gamot/bakuna ng mRNA, 7 sa mga ito ay pumasok na sa klinikal na yugto.Ang CureVac ay nakatuon sa pagsasaliksik at pagpapaunlad ng mga gamot/bakuna ng mRNA, at ito ang unang kumpanya sa mundo na nagtatag ng isang linya ng produksyon ng RNA na sumusunod sa GMP, na tumutuon sa mga tumor, mga nakakahawang sakit at mga bihirang sakit.

Kaugnay na Mga Produkto:RNase Inhibitor
Mga pangunahing salita: bakuna sa miRNA, RNA Isolation, RNA extraction, RNase Inhibitor

Sanggunian:1.K Karikó, Buckstein M , Ni H , et al.Pagpigil sa RNA Recognition ng Toll-like Receptors: Ang Epekto ng Nucleoside Modification at ang Evolutionary Origin ng RNA[J].Immunity, 2005, 23(2):165-175.
2. K Karikó, Muramatsu H , Welsh FA , et al.Ang Pagsasama ng Pseudouridine Sa mRNA ay Nagbubunga ng Superior Nonimmunogenic Vector Na May Tumaas na Kapasidad sa Pagsasalin at Biological Stability[J].Molecular Therapy, 2008.3.Chonn A, Cullis PR.Mga kamakailang pag-unlad sa mga teknolohiya ng liposome at ang kanilang mga aplikasyon para sa paghahatid ng systemic gene [J].Mga Advanced na Pagsusuri sa Paghahatid ng Gamot, 1998, 30(1-3):73.4.Kulkarni JA , Witzigmann D , Chen S , et al.Lipid Nanoparticle Technology para sa Clinical Translation ng siRNA Therapeutics[J].Accounts of Chemical Research, 2019, 52(9).5.Kariko, Katalin, Madden, et al.Expression kinetics ng nucleoside-modified mRNA na inihatid sa lipid nanoparticle sa mga daga sa pamamagitan ng iba't ibang ruta [J].Journal of Controlled Release Opisyal na Journal ng Controlled Release Society, 2015.6.Proteksyon ng Zika virus sa pamamagitan ng isang mababang-dosis na nucleoside-modified mRNA na pagbabakuna[J].Kalikasan, 2017, 543(7644):248-251.7.Pardi N , Secreto AJ , Shan X , et al.Ang pangangasiwa ng nucleoside-modified mRNA encoding broadly neutralizing antibody pinoprotektahan ang humanized mice mula sa HIV-1 challenge [J].Nature Communications, 2017, 8:14630.8.Stadler CR , B?Hr-Mahmud H , Celik L , et al.Pag-aalis ng malalaking tumor sa mga daga ng mga bispecific antibodies na naka-encode ng mRNA [J].Gamot sa Kalikasan, 2017.9.NN Zhang, Li XF , Deng YQ , et al.Isang Thermotable mRNA Vaccine laban sa COVID-19[J].Cell, 2020.10.D Laczkó, Hogan MJ, Toulmin SA, et al.Ang Isang Iisang Pagbabakuna na may Nucleoside-Modified mRNA Vaccines ay Nagdudulot ng Malakas na Cellular at Humoral Immune Responses laban sa SARS-CoV-2 sa Mice - ScienceDirect[J].2020.11.Lederer K , Castao D , Atria DG , et al.Ang mga Bakuna sa SARS-CoV-2 mRNA ay Nagpapatibay ng Makapangyarihang Mga Tugon sa Germinal Center na Tukoy sa Antigen na Kaugnay ng Neutralizing Antibody Generation[J].Immunity, 2020, 53(6):1281-1295.e5.12.Huang Q , Ji K , Tian S , et al.Ang isang solong dosis na bakuna sa mRNA ay nagbibigay ng pangmatagalang proteksyon para sa hACE2 transgenic na mga daga mula sa SARS-CoV-2[J].Komunikasyon sa Kalikasan.13.Vogel AB , Kanevsky I , Ye C , et al.Ang mga bakunang immunogenic na BNT162b ay nagpoprotekta sa mga rhesus macaque mula sa SARS-CoV-2[J].Kalikasan, 2021:1-10.