Na czym polega innowacyjność zastosowania mRNA w szczepionkach przeciw COVID-19?
Szczepionki mRNA przeciw COVID-19 składają się z informacyjnego kwasu rybonukleinowego mRNA kodującej białko S (kolca) wirusa SARS-CoV-2 zamkniętego w kapsułce z nanocząsteczek lipidowych. Kapsułka pełni funkcję ochronną oraz funkcję transportową pomagając przeniknąć do komórki pokonując barierę błony komórkowej. Na podstawie mRNA w komórce gospodarza syntetyzowane jest białko S (kolca) SARS-CoV-2, które będąc silnym antygenem pobudza odpowiedź odpornościową w postaci przeciwciał neutralizujących (odpowiedź humoralna) i stymulację limfocytów T (cytotoksycznych) (odpowiedź komórkowa).
Technologia mRNA została wykorzystana po raz pierwszy w szczepionce firm Pfizer i BioNTech, która została dopuszczona do obrotu w Wielkiej Brytanii, Stanach Zjednoczonych, Kanadzie oraz Szwajcarii i będzie stosowana w masowych szczepieniach przeciw COVID-19.
To prawda, że szczepionki mRNA nigdy wcześniej nie były stosowane u ludzi na szeroką skalę. Jednak platforma mRNA już od wielu lat jest wykorzystywana przy opracowywaniu szczepionek, np. przeciw CMV, Zika, grypie, wściekliźnie, czy malarii. Technologia mRNA jest również z powodzeniem wykorzystywana przy opracowaniu szczepionek nowotworowych i w działaniach terapeutycznych.
mRNA to szczepionka syntetyczna. Jej produkcja nie wymaga pracy z wirusem. Potrzebna jest tylko jego informacja genetyczna. A to właśnie oznacza prawdziwą rewolucję w procesie wytwarzania szczepionki. Omijamy pracę z czynnikiem zakaźnym (wirusem SARS-CoV-2), nie musimy go inaktywować, poddawać atenuacji (osłabiać jego zjadliwości), co ma miejsce przy produkcji klasycznych szczepionek. To znacznie upraszcza cały proces produkcji szczepionki. W szczepionkach klasycznych konieczna była hodowla wirusa w laboratorium, co wymagało czasu oraz specjalistycznych procedur kontroli. Wykorzystanie technologii mRNA eliminuje te wyzwania. Zastosowanie technologii mRNA pozwala również na znaczne skrócenie czasu potrzebnego do wyprodukowania szczepionki, co ma ogromne znaczenie w takiej sytuacji jak pandemia. Przykładowo wyprodukowanie szczepionki przeciw grypie wymaga obecnie około 6 miesięcy, w przypadku szczepionki mRNA jedna seria szczepionki może być wyprodukowana w ciągu zaledwie tygodnia.
Technologia mRNA będzie po raz pierwszy zastosowana w szczepionce podawanej na masową skalę. Technologia ta jest jednak w opracowaniu szczepionek rozwijana od wielu lat, np. w terapii nowotworowej czy opracowaniu różnych szczepionek wirusowych.
- Alberer M. i wsp. Safety and immunogenicity of a mRNA rabies vaccine in healthy adults: an open-label, non-randomised, prospective, first-in-human phase 1 clinical trial. Lancet 2017, 390, 1511-20.
- COVID-19 and mRNA Vaccines—First Large Test for a New Approach. JAMA. 2020;324(12):1125-1127.
- Rauch S. i wsp. New Vaccine Technologies to Combat Outbreak Situations. Front Immunol 2018 9, 1963.
- The New York Times. Coronavirus Vaccine Tracker (grafika).