واکسن mRNA

واکسن mRNA یک RNA پیام‌رسان مصنوعی را منتقل می‌کند که به سلول‌های خود دریافت‌کننده دستور می‌دهد تا به طور موقت یک آنتی‌ژن هدف، معمولاً یک پروتئین سطحی پاتوژن، تولید کنند که سپس سیستم ایمنی یاد می‌گیرد آن را شناسایی کند. mRNA معمولاً در نانوذرات لیپیدی بسته‌بندی می‌شود که از آن محافظت کرده و امکان جذب سلولی را فراهم می‌آورد؛ این mRNA وارد هسته سلول نمی‌شود و ژنوم را تغییر نمی‌دهد و پس از تولید آنتی‌ژن تجزیه می‌شود.

Definition

واکسن mRNA یک واکسن اسید نوکلئیک است که RNA پیام‌رسان کدکننده یک آنتی‌ژن هدف را منتقل می‌کند تا سلول‌های فرد واکسینه‌شده به طور موقت آن آنتی‌ژن را بیان کرده و یک پاسخ ایمنی تطبیقی محافظتی در برابر آن ایجاد کنند.

Scope

این مدخل به چگونگی کدگذاری و انتقال آنتی‌ژن توسط واکسن‌های mRNA، پاسخ‌های ایمنی که ایجاد می‌کنند، و ویژگی‌های انتقال و پایداری که این پلتفرم را متمایز می‌کند، می‌پردازد. این یک مرجع در سطح پلتفرم در میان انواع واکسن‌ها است و برنامه‌های زمانی، دوزبندی یا توصیه‌های ایمن‌سازی فردی را ارائه نمی‌دهد.

Core questions

• چگونه mRNA منتقل‌شده باعث می‌شود سلول‌های بدن خود آنتی‌ژن واکسن را تولید کنند؟
• نانوذرات لیپیدی و اصلاحات نوکلئوزیدی چه نقشی در انتقال و تحمل‌پذیری دارند؟
• چرا واکسن‌های mRNA می‌توانند هم پاسخ‌های آنتی‌بادی و هم پاسخ‌های سلول T را تحریک کنند؟
• چه ملاحظات پایداری و زنجیره سردی از ویژگی‌های این پلتفرم است؟

Key concepts

• بیان آنتی‌ژن در محل
• انتقال با نانوذرات لیپیدی
• نوکلئوزیدهای اصلاح‌شده
• پاسخ‌های آنتی‌بادی و سلول T (شامل TH1)
• mRNA موقت و غیرادغام‌شونده
• تولید سریع و مبتنی بر توالی
• نیازهای زنجیره سرد و پایداری

Mechanisms

واکسن یک رونوشت mRNA حاوی آنتی‌ژن انتخابی را فراهم می‌کند که معمولاً با نوکلئوزیدهای اصلاح‌شده فرموله می‌شود تا فعال‌سازی ذاتی ناخواسته را محدود کند و در نانوذرات لیپیدی بسته‌بندی می‌شود که از RNA محافظت کرده و جذب آن را به داخل سلول‌ها ترویج می‌کند. پس از ورود به سیتوپلاسم، mRNA توسط ریبوزوم‌های سلول به آنتی‌ژن ترجمه می‌شود، که سپس به سیستم ایمنی نمایش داده شده و توسط آن شناسایی می‌شود و پاسخ‌های آنتی‌بادی و سلول T، از جمله فعالیت سلول T CD4 و CD8 با تمایل TH1 را تحریک می‌کند. mRNA در سیتوپلاسم باقی می‌ماند، در DNA ادغام نمی‌شود و پس از تولید آنتی‌ژن توسط فرآیندهای طبیعی سلولی تجزیه می‌شود. از آنجا که تنها توالی آنتی‌ژن بین اهداف تغییر می‌کند، این پلتفرم از تولید سریع و استانداردشده پشتیبانی می‌کند.

Clinical relevance

واکسن‌های mRNA در طول همه‌گیری COVID-19 به استفاده گسترده انسانی رسیدند، جایی که آزمایش‌های تصادفی‌شده کارایی بالایی را برای دو محصول از این نوع نشان دادند و این پلتفرم را از نظر بالینی تثبیت کردند. این مدخل نحوه عملکرد پلتفرم و چگونگی تولید ایمنی آن را توضیح می‌دهد؛ این مبنایی برای تصمیم‌گیری‌های ایمن‌سازی فردی نیست، که از برنامه‌های زمانی فعلی و دستورالعمل‌های رسمی پیروی می‌کند.

Evidence & guidelines

کارآزمایی‌های کنترل‌شده تصادفی‌سازی‌شده بزرگ، کارایی بالایی را برای واکسن‌های mRNA COVID-19 گزارش کردند و اصول، انتقال و ایمونولوژی این پلتفرم در بررسی‌های واکسن‌شناسی سنتز شده است. توصیه‌های خاص محصول توسط سازمان جهانی بهداشت و نهادهای مشورتی ملی ایمن‌سازی صادر می‌شود.

History

این پلتفرم بر اساس دهه‌ها کار بنا شده است که نشان می‌دهد mRNA رونویسی‌شده در آزمایشگاه می‌تواند بیان پروتئین را در سلول‌ها هدایت کند، و سپس پیشرفت‌هایی در اصلاح نوکلئوزید و انتقال نانوذرات لیپیدی که ترجمه و تحمل‌پذیری را بهبود بخشیدند. این مبانی امکان توسعه سریع و مجوز واکسن‌های mRNA را در طول همه‌گیری COVID-19، اولین استقرار بالینی گسترده این پلتفرم، فراهم آورد.

Key figures

• Katalin Karikó
• Drew Weissman
• Norbert Pardi
• Uğur Şahin

Seminal works

• pardi-2018
• polack-2020
• baden-2021

Frequently asked questions

آیا واکسن mRNA DNA یک فرد را تغییر می‌دهد؟

خیر. mRNA در سیتوپلاسم سلول باقی می‌ماند، وارد هسته که DNA در آن نگهداری می‌شود، نمی‌شود و پس از تولید آنتی‌ژن تجزیه می‌شود؛ در ژنوم ادغام نمی‌شود و آن را تغییر نمی‌دهد.

چرا واکسن‌های mRNA اغلب به عنوان سریع‌التوسعه توصیف می‌شوند؟

زیرا تنها توالی آنتی‌ژن کدگذاری‌شده نیاز به تغییر بین اهداف دارد، همان فرآیند تولید می‌تواند دوباره استفاده شود و امکان تولید یک کاندید جدید را پس از مشخص شدن توالی هدف فراهم می‌آورد.