ვაქცინისა და ჯანმრთელობის კონფერენციაზე ექსპერტებმა მოუწოდეს „ყველამ უნდა მიაქციოს ყურადღება mRNA ვაქცინებს, რომლებიც ადამიანებს შეუზღუდავი აზროვნების საშუალებას აძლევს“.რა არის ზუსტად mRNA ვაქცინა?როგორ აღმოაჩინეს და რა არის მისი აპლიკაციის მნიშვნელობა?შეუძლია თუ არა მას გაუძლოს COVID-19-ს, რომელიც მძვინვარებს მთელ მსოფლიოში?ჩემმა ქვეყანამ წარმატებით შექმნა mRNA ვაქცინა?დღეს გავეცნობით mRNA ვაქცინების წარსულსა და აწმყოს.

01
რა არის mRNA mRNA ვაქცინაში?

mRNA (მესენჯერი რნმ), ანუ მესინჯერი რნმ, არის ერთჯაჭვიანი რნმ-ის ტიპი, რომელიც ტრანსკრიბირებულია დნმ-ის ჯაჭვიდან, როგორც შაბლონი და ატარებს გენეტიკურ ინფორმაციას, რომელსაც შეუძლია წარმართოს ცილის სინთეზი.ხალხური თვალსაზრისით, mRNA იმეორებს ბირთვში ორჯაჭვიანი დნმ-ის ერთი ჯაჭვის გენეტიკურ ინფორმაციას და შემდეგ ტოვებს ბირთვს ციტოპლაზმაში ცილების წარმოებისთვის.ციტოპლაზმაში რიბოსომები მოძრაობენ mRNA-ს გასწვრივ, კითხულობენ მის საბაზისო თანმიმდევრობას და გარდაქმნიან მის შესაბამის ამინომჟავად, საბოლოოდ კი ქმნიან ცილას (სურათი 1).

სურათი 1 mRNA სამუშაო პროცესი

02
რა არის mRNA ვაქცინა და რა ხდის მას უნიკალურს?

mRNA ვაქცინები ორგანიზმში შემოაქვს mRNA, რომელიც აკოდირებს დაავადების სპეციფიკურ ანტიგენებს და იყენებს მასპინძელი უჯრედის ცილის სინთეზის მექანიზმს ანტიგენების წარმოქმნისთვის, რითაც იწვევს იმუნურ პასუხს.ჩვეულებრივ, სპეციფიური ანტიგენების mRNA თანმიმდევრობები შეიძლება აშენდეს სხვადასხვა დაავადების მიხედვით, შეიფუთოს და გადაიტანოს უჯრედებში ახალი ლიპიდური ნანომატარებელი ნაწილაკებით, შემდეგ კი ადამიანის რიბოზომების mRNA თანმიმდევრობები გამოიყენება mRNA თანმიმდევრობების გადასათარგმნად დაავადების ანტიგენის პროტეინების წარმოქმნით, რომლებიც აღიარებულია აუტოიმუნური სისტემის მიერ, როგორც დაავადების პრევენციის როლი.

სურათი 2. mRNA ვაქცინის in vivo ეფექტი

მაშ, რა არის უნიკალური ამ ტიპის mRNA ვაქცინაში ტრადიციულ ვაქცინასთან შედარებით?mRNA ვაქცინები ყველაზე თანამედროვე მესამე თაობის ვაქცინებია და საჭიროა შემდგომი კვლევა მათი სტაბილურობის გასაძლიერებლად, იმუნოგენურობის დასარეგულირებლად და მიწოდების ახალი ტექნოლოგიების განვითარებისთვის.

პირველი თაობის ტრადიციული ვაქცინები ძირითადად მოიცავს ინაქტივირებულ ვაქცინებს და ცოცხალ დასუსტებულ ვაქცინებს, რომლებიც ყველაზე ფართოდ გამოიყენება.ინაქტივირებული ვაქცინები გულისხმობს ჯერ ვირუსების ან ბაქტერიების კულტივირებას, შემდეგ კი მათ ინაქტივაციას სითბოთი ან ქიმიური ნივთიერებებით (ჩვეულებრივ ფორმალინით);ცოცხალი დასუსტებული ვაქცინები ეხება პათოგენებს, რომლებიც მუტაციას განიცდიან და ასუსტებენ მათ ტოქსიკურობას სხვადასხვა მკურნალობის შემდეგ.მაგრამ მაინც ინარჩუნებს იმუნოგენურობას.ორგანიზმში მისი დანერგვა არ გამოიწვევს დაავადების გაჩენას, მაგრამ პათოგენს შეუძლია გაიზარდოს და გამრავლდეს სხეულში, გამოიწვიოს ორგანიზმის იმუნური პასუხი და ითამაშოს როლი გრძელვადიანი ან სიცოცხლის ხანგრძლივობის დაცვაში.

ახალი ვაქცინების მეორე თაობა მოიცავს ქვედანაყოფის ვაქცინებს და რეკომბინანტული ცილის ვაქცინებს.ქვეგანყოფილების ვაქცინა არის ვაქცინის ქვედანაყოფის ვაქცინა, რომელიც დამზადებულია პათოგენური ბაქტერიების ძირითადი დამცავი იმუნოგენური კომპონენტებისგან, ანუ ქიმიური დაშლის ან კონტროლირებადი პროტეოლიზის საშუალებით ხდება ბაქტერიების და ვირუსების სპეციალური ცილოვანი სტრუქტურის ამოღება და სკრინინგი.იმუნოლოგიურად აქტიური ფრაგმენტებისგან დამზადებული ვაქცინები;რეკომბინანტული ცილის ვაქცინები არის ანტიგენის რეკომბინანტული ცილები, რომლებიც წარმოიქმნება უჯრედების ექსპრესიის სხვადასხვა სისტემაში.

მესამე თაობის უახლესი ვაქცინები მოიცავს დნმ ვაქცინებს და mRNA ვაქცინებს.ეს არის ვირუსული გენის ფრაგმენტის (დნმ ან რნმ), რომელიც აკოდირებს გარკვეულ ანტიგენურ პროტეინს ცხოველის სომატურ უჯრედებში (ვაქცინის ინექცია ადამიანის სხეულში) და ანტიგენური ცილის წარმოება მასპინძელი უჯრედის ცილის სინთეზის სისტემის მეშვეობით, რაც მასპინძელს უბიძგებს იმუნიტეტის გამომუშავებას ანტიგენური პროტეინის პასუხის მიმართ დაავადების პრევენციისა და მკურნალობის მიზნის მისაღწევად.ამ ორს შორის განსხვავება ისაა, რომ დნმ ჯერ გადაიწერება mRNA-ში და შემდეგ სინთეზირდება ცილა, ხოლო mRNA პირდაპირ სინთეზირებულია.

03
mRNA ვაქცინის აღმოჩენის ისტორია და გამოყენების ღირებულება

რაც შეეხება mRNA ვაქცინებს, უნდა აღვნიშნოთ გამოჩენილი მეცნიერი ქალი, ქეთი კარიკო, რომელმაც მყარი სამეცნიერო კვლევის საფუძველი ჩაუყარა mRNA ვაქცინების გამოჩენას.სწავლის დროს იგი სავსე იყო კვლევითი ინტერესით mRNA-ს მიმართ.40 წელზე მეტი ხნის სამეცნიერო კვლევით კარიერაში მან განიცადა განმეორებითი წარუმატებლობები, არ მიმართა სამეცნიერო კვლევის ფონდებს და არ გააჩნდა სტაბილური სამეცნიერო კვლევითი პოზიცია, მაგრამ ის ყოველთვის დაჟინებით მოითხოვდა mRNA კვლევას.

ქეთი კარიტო

mRNA ვაქცინების გამოჩენაში სამი მნიშვნელოვანი კვანძია.

პირველ ეტაპზე მან მოახერხა უჯრედული კულტურის მეშვეობით სასურველი mRNA მოლეკულის გამომუშავება, მაგრამ მას შეექმნა პრობლემა სხეულში mRNA ფუნქციონირებისთვის: თაგვში mRNA-ის შეყვანის შემდეგ, მას გადაყლაპავს თაგვის იმუნური სისტემა.შემდეგ იგი შეხვდა ვაისმანს.მათ გამოიყენეს tRNA-ს მოლეკულა, რომელსაც ეწოდება ფსევდოურიდინი, რათა mRNA-მ თავიდან აიცილოს იმუნური პასუხი.][2].
მეორე საფეხურზე, დაახლოებით 2000 წელს, პროფესორმა პიტერ კულისმა შეისწავლა ლიპიდური ნანოტექნოლოგიის LNP-ები siRNA-ს in vivo მიწოდებისთვის გენის დუმილი აპლიკაციებისთვის [3][4].ვაისმანის ორგანიზაცია Kariko et al.აღმოაჩინა, რომ LNP არის mRNA-ს შესაფერისი მატარებელი in vivo და შეიძლება გახდეს ღირებული ინსტრუმენტი mRNA, რომელიც აკოდირებს თერაპიული ცილების მიწოდებას და შემდგომში დამოწმებული Zika ვირუსის, აივ-ის და სიმსივნეების პროფილაქტიკაში [5] ][6][7][8].

მესამე საფეხურზე, 2010 და 2013 წლებში, Moderna-მ და BioNTech-მა თანმიმდევრულად მოიპოვეს პენსილვანიის უნივერსიტეტიდან mRNA სინთეზთან დაკავშირებული პატენტის ლიცენზიები შემდგომი განვითარებისთვის.კატალინი ასევე გახდა BioNTech-ის უფროსი ვიცე პრეზიდენტი 2013 წელს mRNA ვაქცინების შემდგომი განვითარების მიზნით.

დღეს mRNA ვაქცინები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ინფექციური დაავადებების, სიმსივნეებისა და ასთმის დროს.იმ შემთხვევაში, თუ COVID-19 მძვინვარებს მთელ მსოფლიოში, mRNA ვაქცინები შეიძლება შეასრულონ ავანგარდის როლი.

04
mRNA ვაქცინის გამოყენების პერსპექტივა COVID-19-ში

COVID-19-ის გლობალური ეპიდემიის გამო, ქვეყნები ბევრს მუშაობენ ვაქცინის შემუშავებაზე ეპიდემიის შესაჩერებლად.როგორც ახალი ტიპის ვაქცინა, mRNA ვაქცინამ წამყვანი როლი ითამაშა ახალი გვირგვინის ეპიდემიის გამოჩენაში.ბევრმა ტოპ-ჟურნალმა მოახსენა mRNA-ს როლი SARS-CoV-2 ახალ კორონავირუსში (სურათი 3).

სურათი 3 მოხსენება mRNA ვაქცინების შესახებ ახალი კორონავირუსის თავიდან ასაცილებლად (NCBI-დან)

უპირველეს ყოვლისა, ბევრმა მეცნიერმა დააფიქსირა mRNA ვაქცინის (SARS-CoV-2 mRNA) კვლევა თაგვებში ახალი კორონავირუსის წინააღმდეგ.მაგალითად: ლიპიდური ნანონაწილაკებით ინკაფსულირებული-ნუკლეოზიდით მოდიფიცირებული mRNA (mRNA-LNP) ვაქცინა, ერთჯერადი დოზის ინექცია იწვევს 1 ტიპის CD4+ T და CD8+ T უჯრედების ძლიერ პასუხებს, პლაზმის და მეხსიერების B უჯრედების ხანგრძლივ პასუხებს და ძლიერ და მდგრად განეიტრალებელ ანტისხეულებს.ეს მიუთითებს, რომ mRNA-LNP ვაქცინა არის პერსპექტიული კანდიდატი COVID-19-ის წინააღმდეგ[9][10].

მეორეც, ზოგიერთმა მეცნიერმა შეადარა SARS-CoV-2 mRNA და ტრადიციული ვაქცინების ეფექტები.რეკომბინანტული ცილის ვაქცინასთან შედარებით: mRNA ვაქცინები ბევრად აღემატება ცილოვან ვაქცინებს ჩანასახის ცენტრის პასუხში, Tfh აქტივაციაში, ანტისხეულების წარმოქმნის განეიტრალებაში, სპეციფიკური მეხსიერების B უჯრედების და გრძელვადიანი პლაზმური უჯრედების მიმართ [11].

შემდეგ, როდესაც SARS-CoV-2 mRNA ვაქცინის კანდიდატები შევიდნენ კლინიკურ კვლევებში, გაჩნდა შეშფოთება ვაქცინის დაცვის მოკლე ხანგრძლივობის შესახებ.მეცნიერებმა შექმნეს ნუკლეოზიდით მოდიფიცირებული mRNA ვაქცინის ლიპიდური კაფსულირებული ფორმა, რომელსაც ეწოდება mRNA-RBD.ერთ ინექციას შეუძლია ძლიერი განეიტრალებელი ანტისხეულების და უჯრედული რეაქციების წარმოქმნა და თითქმის მთლიანად დაიცვას 2019-nCoV-ით ინფიცირებული მოდელი თაგვები, ნეიტრალიზებელი ანტისხეულების მაღალი დონე შენარჩუნებულია მინიმუმ 6,5 თვის განმავლობაში.ეს მონაცემები ვარაუდობს, რომ mRNA-RBD-ის ერთჯერადი დოზა უზრუნველყოფს გრძელვადიან დაცვას SARS-CoV-2 გამოწვევისგან [12].
ასევე არიან მეცნიერები, რომლებიც მუშაობენ ახალი უსაფრთხო და ეფექტური ვაქცინების შექმნაზე COVID-19-ის წინააღმდეგ, როგორიცაა BNT162b ვაქცინა.დაცული მაკაკები SARS-CoV-2-ისგან, იცავდნენ ქვედა სასუნთქ გზებს ვირუსული რნმ-ისგან, წარმოქმნიდნენ უაღრესად ძლიერ ანტისხეულებს და არ აჩვენებდნენ დაავადების გაძლიერების ნიშნებს.ორი კანდიდატი ამჟამად შეფასების პროცესშია I ფაზის საცდელებში, ასევე მიმდინარეობს შეფასება გლობალურ II/III ფაზაში, და განაცხადი უკვე ახლოსაა [13].

05
mRNA ვაქცინის სტატუსი მსოფლიოში

დღეისათვის BioNTech, Moderna და CureVac ცნობილია, როგორც მსოფლიოში mRNA თერაპიის სამი ლიდერი.მათ შორის BioNTech და Moderna ახალი გვირგვინის ვაქცინის კვლევისა და განვითარების სათავეში არიან.Moderna ყურადღებას ამახვილებს mRNA-სთან დაკავშირებული წამლებისა და ვაქცინების კვლევასა და განვითარებაზე.COVID-19 III ფაზის საცდელი ვაქცინა mRNA-1273 კომპანიის ყველაზე სწრაფად მზარდი პროექტია.BioNTech ასევე არის მსოფლიოში წამყვანი mRNA წამლებისა და ვაქცინების კვლევისა და განვითარების კომპანია, სულ 19 mRNA წამალი/ვაქცინა, რომელთაგან 7 გადავიდა კლინიკურ ეტაპზე.CureVac ფოკუსირებულია mRNA წამლების/ვაქცინების კვლევასა და განვითარებაზე და არის მსოფლიოში პირველი კომპანია, რომელმაც დააარსა GMP-ის შესაბამისი რნმ-ის წარმოების ხაზი, რომელიც ფოკუსირებულია სიმსივნეებზე, ინფექციურ დაავადებებზე და იშვიათ დაავადებებზე.

Მსგავსი პროდუქტები:RNase ინჰიბიტორი
საკვანძო სიტყვები: miRNA ვაქცინა, რნმ-ის იზოლაცია, რნმ-ის ექსტრაქცია, RNase ინჰიბიტორი

გამოყენებული ლიტერატურა:1.K Karikó, Buckstein M, Ni H, და სხვ.რნმ-ის ამოცნობის ჩახშობა Toll-ის მსგავსი რეცეპტორებით: ნუკლეოზიდის მოდიფიკაციის გავლენა და რნმ[J] ევოლუციური წარმოშობა.იმუნიტეტი, 2005, 23 (2): 165-175.
2. K Karikó, Muramatsu H, Welsh FA, და სხვ.ფსევდოურიდინის ინკორპორაცია mRNA-ში იძლევა უმაღლეს არაიმუნოგენურ ვექტორს, გაზრდილი ტრანსლაციის უნარითა და ბიოლოგიური სტაბილურობით[J].მოლეკულური თერაპია, 2008 წ.3.Chonn A, Cullis PR.ლიპოსომის ტექნოლოგიების უახლესი მიღწევები და მათი გამოყენება გენის სისტემური მიწოდებისთვის [J].Advanced Drug Delivery Reviews, 1998, 30(1-3):73.4.Kulkarni JA, Witzigmann D, Chen S, et al.ლიპიდური ნანონაწილაკების ტექნოლოგია siRNA თერაპიული საშუალებების კლინიკური თარგმანისთვის[J].ანგარიშები ქიმიური კვლევის, 2019, 52(9).5.კარიკო, კატალინი, მადენი და სხვ.ნუკლეოზიდით მოდიფიცირებული mRNA-ს გამოხატვის კინეტიკა, რომელიც მიეწოდება ლიპიდურ ნანონაწილაკებში თაგვებს სხვადასხვა გზით [J].კონტროლირებადი გათავისუფლების ჟურნალი კონტროლირებადი გათავისუფლების საზოგადოების ოფიციალური ჟურნალი, 2015წ.6.ზიკას ვირუსის დაცვა ერთი დაბალი დოზით ნუკლეოზიდით მოდიფიცირებული mRNA ვაქცინაციით[J].ბუნება, 2017, 543(7644):248-251.7.Pardi N, Secreto AJ, Shan X და სხვ.ნუკლეოზიდით მოდიფიცირებული mRNA-ს ადმინისტრირება, რომელიც აკოდირებს ფართოდ განეიტრალებელ ანტისხეულს, იცავს ჰუმანიზებულ თაგვებს აივ-1 გამოწვევისგან [J].Nature Communications, 2017, 8:14630.8.Stadler CR, B?Hr-Mahmud H, Celik L, et al.დიდი სიმსივნეების ელიმინაცია თაგვებში mRNA-ში კოდირებული ორსპეციფიკური ანტისხეულებით[J].ბუნების მედიცინა, 2017 წ.9.NN Zhang, Li XF, Deng YQ და სხვ.თერმოსტაბილური mRNA ვაქცინა COVID-19[J] წინააღმდეგ.უჯრედი, 2020.10.D Laczko, Hogan MJ, Toulmin SA, და სხვ.ერთჯერადი იმუნიზაცია ნუკლეოზიდით მოდიფიცირებული mRNA ვაქცინებით იწვევს ძლიერ ფიჭურ და ჰუმორულ იმუნურ პასუხებს SARS-CoV-2-ის წინააღმდეგ თაგვებში - ScienceDirect[J].2020.11.Lederer K, Castao D, Atria DG და სხვ.SARS-CoV-2 mRNA ვაქცინები ხელს უწყობენ ძლიერ ანტიგენ-სპეციფიკურ ჩანასახის ცენტრის პასუხებს, რომლებიც დაკავშირებულია ანტისხეულების ნეიტრალიზებასთან [J].იმუნიტეტი, 2020, 53(6):1281-1295.e5.12.Huang Q, Ji K, Tian S და სხვ.ერთჯერადი დოზის mRNA ვაქცინა უზრუნველყოფს hACE2 ტრანსგენური თაგვების გრძელვადიან დაცვას SARS-CoV-2[J]-ისგან.ბუნების კომუნიკაციები.13.Vogel AB, Kanevsky I, Ye C და სხვ.იმუნოგენური BNT162b ვაქცინები იცავს რეზუს მაკაკებს SARS-CoV-2[J]-ისგან.ბუნება, 2021: 1-10.