Co jsou vakcíny MRNA a jak fungují?

Mnoho lidí se nejprve dozvědělo mRNA Vakcíny během koronavirová pandemieKdyž společnosti vydaly své společnosti Pfizer-Biontech a Moderna Vakcíny na covid-19. Výstřel Pfizer-Biontech byl první vakcínou Covid-19, která získala nouzové povolení ve Spojených státech, a později by se stala první vakcína mRNA jakéhokoli druhu, která má být plně schválena americkou správou potravin a léčiv (FDA).
Ale i když se tyto první došlo během pandemickýVakcíny mRNA se vyvíjely po mnoho let, než se Covid-19 objevila jako hrozba.
Těšíme se, že budou pravděpodobně i nadále hrát velkou roli při prevenci – a dokonce i za léčbu – v budoucnu jiných nemocí.
Co přesně tedy jsou vakcíny mRNA a jak fungují?
Jak fungují vakcíny MRNA?
Vakcíny mRNA učí imunitní systém zaměřit se na specifické proteiny, často proteiny nalezené na patogenu, jako je virus. K tomu používají pokyny přepravované v genetické molekule zvané Messenger RNA (mRNA).
Ačkoli jsou jedineční v tom, že používají mRNA, tyto vakcíny stále používají velmi podobné strategie jako tradiční vakcíny – jako jsou schválené záběry pro spalničky, tetanus nebo chřipka – chránit před infekčními chorobami.
„Všechny vakcíny fungují tím, že vyučují vaše Imunitní systém rozpoznat konkrétní imunitní signály zvané antigeny, “ Dr. Vinod BalanchandranŘeditel Olayanského centra pro vakcíny proti rakovině v Memorial Sloan Kettering Cancer Center, řekl Live Science v e -mailu. „Antigeny jsou proteiny nebo dokonce kousky proteinů, které tělo rozpoznává jako„ cizí “.“
Tradiční vakcíny učí imunitní systém rozpoznávat antigeny z virů nebo bakterií tím, že přímo vystavují tělo antigenům z tohoto zárodku. Daná vakcína může obsahovat celé zárodky, ale verze, která byla oslabena nebo zabita, takže nemůže způsobit nemoc. Alternativně může výstřel nést pouze kousek zárodku, který obsahuje zájem.
Když Imunitní systém Zjišťuje nový antigen, učí se ho rozpoznat jako potenciálně nebezpečný útočník. Po tomto tréninku, pokud imunitní systém uvidí tento antigen znovu v souvislosti se skutečnou infekcí, může rychle najmout obranu těla a odrazit zárodek před tím, než se chytí a způsobí vážné onemocnění. Nejúčinnější vakcíny mohou zabránit i mírným případům infekce.
MRNA vakcíny spíše než přenášení jakýchkoli antigenů obsahují pouze genetické pokyny pro zájem o antigen. Tyto genetické pokyny jsou kódovány v mRNA, molekule nalezené ve všech lidských buňkách. MRNA často působí jako zprostředkovatelská molekula, která nesou plány pro stavbu proteinů z buněčného jádra do továrny na výrobu proteinů, nazývané ribozom.
Jakmile je podána vakcína mRNA, naše buněčné stroje se řídí genetickými pokyny, které obsahuje pro vytváření kopií antigenu. To pak umožňuje imunitnímu systému seznámit se s antigenem, jako by tomu tak bylo s jakýmkoli jiným typem vakcíny.
Související: Nová studie „rakovina“ mRNA „rakovina“ se uvádí na trh ve Velké Británii
Jaké složky jsou ve vakcínách mRNA?
Kromě samotné mRNA, Vakcíny mRNA obsahují několik dalších složekkteré se mírně liší podle vakcíny a výrobce, ale spadají do několika společných kategorií.
Patří sem lipidy nebo tuky, které pomáhají vytvořit ochranný povlak kolem mRNA, který ji udržuje v bezpečí v těle a umožňuje mu snadno vklouznout do buněk. Do dané vakcíny mohou být také zahrnuty různé typy cukrů, solí, kyselin a chemických stabilizátorů, které pomáhají vyrovnat kyselost vzorce a udržovat jeho teplotu stabilní.
Tyto složky pomáhají zajistit, aby vakcína měla čas na dokončení své práce před tím, než je lék rozložen tělem.
Kolik vakcín mRNA bylo schváleno?
Doposud jsou jedinou vakcínou mRNA, které mají být schváleny FDA, koronavirové vakcíny produkované Pfizer-Biontech a Moderna.
Ostatní vakcíny mRNA jsou v různých fázích vývoje, včetně výstřelů, které mají zabránit chřipka, Ebola, Virus Zika a HIVstejně jako záběry zaměřené na léčbu a prevenci rakovina.
Byly vakcíny mRNA vyrobeny „příliš rychle“?
Pro některé lidi se to může zdát, že vakcíny mRNA vyšly z ničeho, ale technologie se ve skutečnosti rozvíjí více než 30 let.
Molekuly mRNA byly Objeveno v roce 1961A do roku 1978 vědci experimentovali s způsoby doručování molekul do myš a lidské buňky. Vědci poprvé testovali injekce mRNA na živých myších v roce 1990a první lidská klinická hodnocení pro Vakcína proti vzteklině na bázi mRNA začáno v roce 2013.
Vědci trvalo dlouho, než zjistili účinný způsob, jak do těla dodávat molekuly mRNA bez delikátních molekul. Ačkoli se tedy vývoj vakcín proti koronaviru mRNA zdál rychle, ve skutečnosti mu předcházely desetiletí výzkumu.
Nyní, když existuje základní technologie pro vakcíny mRNA, velkou výhodou výstřelů nad tradičními je, že je lze rychle vyrábět v reakci na nové patogeny. A mohou být rychle aktualizovány na patogeny, které se rychle vyvíjejí, vyzvednou nové mutace a vedou k novým variantám.
Jako příklad, roční vakcína proti chřipce je vyrobeno především pomocí virů kultivované v kuřecích vejcích – proces, který trvá šest měsíců Pro vytvoření všech potřebných dávek. Pro srovnání, „vakcíny mRNA mohou být vyvíjeny a vyráběny rychleji než jiné druhy vakcín, což může být důležité, když se nový virus objeví nebo se rychle vyvíjí, jak jsme viděli u SARS-CoV-2,“ virus, který způsobuje covid-19, Melissa Dibble, bývalý mluvčí pro kontrolu center pro nemoci.
Mohou mRNA vakcíny ovlivnit vaši DNA?
Vakcíny mRNA neovlivňují DNA.
„Genetický materiál dodávaný vakcínami mRNA nikdy nevstupuje do jádra vašich buněk, kde je udržována vaše DNA, takže vakcína nezmění vaši DNA,“ řekl Dibble.
Kromě toho „poté, co tělo vytvoří imunitní odpověď, zbaví se všech složek vakcín, stejně jako by se zbavilo jakýchkoli informací, které buňky již nepotřebují,“ řekla.
Obvykle má vakcína mRNA Několik dní být plně rozdělen u těla.
Jaké jsou možné vedlejší účinky vakcín mRNA?
Ukázalo se, že vakcíny proti mRNA Covid-19 jsou bezpečné, přičemž většina hlášených vedlejších účinků je Mírné a dočasné. Tyto vedlejší účinky, které jsou také vidět u lidí, kteří podávají tradiční vakcíny, zahrnují bolest nebo otok v místě injekce, bolest hlavy, únava, bolest svalů nebo kloubů, nevolnost, zimnice a horečka.
Vážné vedlejší účinky jsou velmi vzácné. Například anafylaxe, těžká alergická reakce, která se může potenciálně vyskytnout po jakémkoli typu vakcinace, nastává přibližně 5 z každých 1 000 000 dávek vakcíny MRNA Covid-19.
Myokarditida a perikarditida -který, respektive zahrnuje nebezpečný zánět v srdci nebo v okolí-se může stát velmi zřídka v reakci na mRNA vakcíny proti CoVID-19, ale tyto podmínky obvykle dobře reagují na léčbu. Je také důležité si uvědomit, že myokarditida i perikarditida jsou Potenciální komplikace infekce Covid-19 sám a že riziko vzniku komplikací srdce z infekce je asi desetkrát větší než riziko z vakcína.
Na základě těchto údajů a údajů z klinických studií odborníci dospěli k závěru, že výhody vakcín mRNA daleko převažují nad případnými riziky.
Co je to „frameshifting“ a měl bych mít obavy?
A 2023 Studie zveřejněná v časopise Nature navrhl, že tělo může někdy náhodně vyrobit malé množství nesprávných proteinů na základě genetických pokynů z vakcíny mRNA. Studie byla provedena u laboratorních myší a ve skupině 20 účastníků.
Účinek byl způsoben imunitní odpovědí na knock-on, uvedli vědci a stalo se to v důsledku jevu zvaného „frameshifting“, ve kterém buňky proteinové stroje začne číst molekulu mRNA v nesprávném bodě jeho sekvence.
Většinu času buňka detekuje, že rámcované pokyny jsou nesmysly, a přestane vyrábět protein. Ale občas však může buňka produkovat malé množství nesprávného proteinu. Studie přírody však zjistila, že tyto rámcované proteiny nebyly škodlivé a že žádný z účastníků studie, kteří tuto odpověď zažili, neměl žádné vedlejší účinky vakcíny. A zejména, buňky nepokračují v tom, že se spravovaný protein po rozpadu mRNA rozpadne, takže se jedná o dočasný účinek.
Frameshifting není jedinečně spojen s vakcínami mRNA – vyskytuje se také během skutečných virových infekcí. Viry se replikují uvnitř těla únosem buněčných strojů, aby zkopírovaly jejich virovou DNA, a během tohoto procesu může často dojít také k frameshiftingu. Ve skutečnosti vědci studie přírody naznačují, že expozice proteinům s rámcem může pomoci tělu rozvinout širší imunitu vůči viru.
Autoři studie to zdůraznili Ani imunitní odpovědi s rámcováním ani knock-on pozorovaly, že ohrožují bezpečnost mRNA vakcín. Navrhli však, že budoucí vakcíny mRNA jsou navrženy s molekulami, které zabraňují proteinovému aparátu „sklouznutí“ kolem řetězce mRNA. To by pomohlo buňkám přečíst mRNA přesněji, bez rámců, a aby byly nové vakcíny ještě přesnější.
Budoucnost mRNA vakcín
Ačkoli vakcíny mRNA se během pandemie koronaviru vzrostly na význam, jejich aplikace sahají daleko za infekční onemocnění.
Dnes mnoho špičkových výzkumných skupin zkoumá potenciál technologií mRNA k léčbě podmínek, jako je například Celiakie, poškození plic, Preeclampsia, Rakovina mozku a Rakovina pankreatu.
„Jsme velmi nadšeni aplikací vakcín MRNA k léčbě rakoviny,“ řekl Balachandran. „V naší práci Vakcíny proti rakoviněPoužíváme technologii mRNA, protože je přístupná k rychlé a flexibilní produkci, což nám umožňuje přizpůsobit vakcínu pro každého pacienta. “Vakcíny proti rakovině obecně fungují jako druh imunoterapie, což nasazuje imunitní systém, aby šel po nádorových buňkách, které se jinak mohou skrýt před útoky.
Poznámka editora: Živá věda mluvila s Melissou Dibble před Nedávné propouštění na CDCkterého komunikační oddělení bylo ovlivněno.
Tento článek je pouze pro informační účely a nemá za cíl nabídnout lékařskou pomoc.