мРНК-вакцина

мРНК-вакцина доставляет синтетическую матричную РНК, которая инструктирует собственные клетки реципиента временно продуцировать целевой антиген, обычно поверхностный белок патогена, который затем иммунная система учится распознавать. мРНК обычно упакована в липидные наночастицы, которые защищают ее и обеспечивают поглощение клетками; она не проникает в ядро клетки и не изменяет геном, а также деградирует после образования антигена.

Definition

мРНК-вакцина — это вакцина на основе нуклеиновых кислот, которая доставляет матричную РНК, кодирующую целевой антиген, так что клетки вакцинированного человека временно экспрессируют этот антиген и формируют защитный адаптивный иммунный ответ против него.

Scope

Эта статья охватывает, как мРНК-вакцины кодируют и доставляют антиген, иммунные ответы, которые они вызывают, а также особенности доставки и стабильности, отличающие эту платформу. Это справочная информация на уровне платформы в рамках типов вакцин и не содержит графиков, дозировок или индивидуальных рекомендаций по иммунизации.

Core questions

• Как доставленная мРНК заставляет собственные клетки организма продуцировать вакцинный антиген?
• Какую роль играют липидные наночастицы и модификации нуклеозидов в доставке и переносимости?
• Почему мРНК-вакцины могут вызывать как антительный, так и Т-клеточный ответы?
• Какие соображения по стабильности и холодовой цепи характерны для этой платформы?

Key concepts

• Экспрессия антигена in situ
• Доставка липидными наночастицами
• Модифицированные нуклеозиды
• Антительный и Т-клеточный (включая TH1) ответы
• Транзиторная, неинтегрирующая мРНК
• Быстрое, управляемое последовательностью производство
• Требования к холодовой цепи и стабильности

Mechanisms

Вакцина поставляет транскрипт мРНК, кодирующий выбранный антиген, обычно сформулированный с модифицированными нуклеозидами для ограничения нежелательной врожденной активации и упакованный в липидные наночастицы, которые защищают РНК и способствуют ее поглощению клетками. Попав в цитоплазму, мРНК транслируется рибосомами клетки в антиген, который затем представляется и распознается иммунной системой, вызывая как антительный, так и Т-клеточный ответы, включая активность CD4 и CD8 Т-клеток, смещенную в сторону TH1. мРНК остается в цитоплазме, не интегрируется в ДНК и деградирует в результате нормальных клеточных процессов после образования антигена. Поскольку между мишенями изменяется только последовательность антигена, платформа поддерживает быстрое, стандартизированное производство.

Clinical relevance

мРНК-вакцины получили широкое применение у людей во время пандемии COVID-19, где рандомизированные исследования продемонстрировали высокую эффективность двух таких продуктов, что утвердило платформу клинически. Эта статья описывает, как работает платформа и как генерируется ее иммунитет; она не является основой для индивидуальных решений по иммунизации, которые следуют текущим графикам и официальным рекомендациям.

Evidence & guidelines

Крупные рандомизированные контролируемые исследования сообщили о высокой эффективности мРНК-вакцин против COVID-19, а принципы платформы, ее доставка и иммунология обобщены в обзорах по вакцинологии. Рекомендации по конкретным продуктам выпускаются Всемирной организацией здравоохранения и национальными консультативными органами по иммунизации.

History

Платформа основана на десятилетиях работы, показывающей, что мРНК, транскрибированная in vitro, может направлять экспрессию белка в клетках, за которой последовали достижения в модификации нуклеозидов и доставке липидными наночастицами, улучшившие трансляцию и переносимость. Эти основы позволили быстро разработать и авторизовать мРНК-вакцины во время пандемии COVID-19, что стало первым широким клиническим применением платформы.

Key figures

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

Seminal works

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

Frequently asked questions

Изменяет ли мРНК-вакцина ДНК человека?

Нет. мРНК остается в цитоплазме клетки, не проникает в ядро, где хранится ДНК, и распадается после образования антигена; она не интегрируется в геном и не изменяет его.

Почему мРНК-вакцины часто описывают как быстро разрабатываемые?

Поскольку между мишенями должна изменяться только последовательность кодируемого антигена, один и тот же производственный процесс может быть использован повторно, что позволяет производить нового кандидата, как только известна целевая последовательность.