RNA vakcína

Ilustrace mechanismu působení RNA vakcíny.

RNA vakcína nebo mRNA vakcína je genový typ vakcíny. Obsahuje molekulu mRNA (messenger RNA), která nese informaci pro výstavbu bílkoviny (proteinu) patogenního organismu (virus, bakterie), případně může jít o mRNA proteinu nádorové buňky (protinádorové vakcíny).[1]

RNA vakcína se nejprve aplikuje do určité části těla (např. do svalu). Následně se mRNA musí dostat do buněk, proto vakcína obsahuje pomocné složky, které umožní její vstup do buňky. K tomuto účelu slouží např. lipidové nanočástice. Uvnitř buňky dojde k tvorbě požadovaného proteinu (např. koronavirový protein S) podle informace obsažené v mRNA. Je to přirozený proces, pomocí kterého si buňka vytváří i vlastní bílkoviny (proteosyntéza). Aby došlo k imunitní odpovědi, je nutné, aby se cizorodý protein dostal na povrch buněk. Nedostává se tam celý, ale rozštěpený na menší části, které se navážou na molekuly MHC a „vystaví“ na povrchu buňky. Tam jsou již rozpoznatelné buňkami imunitního systému. Výsledkem imunitní odpovědi na cizorodý protein je mimo jiné tvorba protilátek a paměťových lymfocytů.[1][2]

RNA je poměrně nestabilní molekula, která podléhá rychlému rozpadu. RNA vakcíny obsahují pomocné látky, které zvyšují stabilitu mRNA jak při skladování a transportu, tak i po aplikaci do lidského těla. Jsou to například lipidy, které chrání RNA před působením RNáz a zajišťují transport RNA do buněk. RNA je nabitá záporně a lipidy kladně. Dále vakcíny obsahují rozpuštěné soli, které upravují pH a také chrání RNA před rozpadem.[3][4]

Jako injekční aplikace je vhodnější nitrosvalová aplikace než například intradermální, protože lze aplikovat větší dávku s menšími lokálními komplikacemi.[5]

Historie

Demonstrace in vitro s mRNA vakcínou byla na zvířatech prvně provedena v roce 1990,[1] a její použití pro imunizaci krátce poté.[6][7] Hlavní technické bariéry pro využití mRNA řešila na konci 90. letech 20. století americko-maďarská biochemička Katalin Karikóová.[8] Karikóová spolupracovala s americkým imunologem Drew Weissmanem a společně v roce 2005 publikovali průlomovou práci, která vyřešila jednu z technických překážek pomocí nukleosidových analogů, aby se mRNA dostala do buněk bez bouřlivé reakce imunitního systému organismu.[4][9] V roce 2023 pak oba získali Nobelovu cenu za fyziologii a lékařství.[10] Harvardský biolog Derrick Rossi (později přešel na Stanfordovu univerzitu), zabývající se kmenovými buňkami, si jejich práci přečetl, označil ji za přelomovou[9] a v roce 2010 založil společně s Robertem Langerem biotechnologickou firmu Moderna zaměřenou na mRNA, protože oba v technologii viděli budoucnost vývoje vakcín.[9][4] Jak firma Moderna, tak i firma BioNTech si licencovaly práci Karikóové a Weissmana.[9]

V roce 2000 německý biolog Ingmar Hoerr publikoval článek o efektivitě vakcín založených na RNA, které studoval v rámci svého doktorského studia.[11][12] Po jeho dokončení založil společnost CureVac. Jeho společníky se stali jeho školitel Günther Jung, Steve Pascolo, Florian von der Muelbe a Hans-Georg Rammensee.

Vývoj vakcín

Přestože léčba či vakcinace pomocí mRNA je známa již pár let (firma BioNTech založena v roce 2008, firma Moderna v roce 2012), nebyla do roku 2020 nikdy oficiálně schválena a byla používána pouze v rámci výzkumu. Kvůli vysokým vstupním nákladům však velké farmaceutické firmy postupně od této technologie upouštěly.[13] Příležitostí pro vstup na trh byla pandemie covidu-19 a vytvoření vakcín proti covidu-19, mezi které patří:

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku RNA vaccine na anglické Wikipedii.

  1. ↑ a b c Pardi, N., Hogan, M., Porter, F. et al. (2018). "— a new era in vaccinology", Nature Rev. Drug Discov., 17, pp. 261–279
  2. ↑ SKALICKÝ, Matěj; Alžběta. Jak fungují mRNA vakcíny od Pfizeru a Moderny? Buňka čte vakcínu jako kuchařku, ukázali vědci. Radiožurnál [online]. Český rozhlas, 2021-05-06 [cit. 2022-02-23]. Dostupné online. 
  3. ↑ Kowalski PS, Rudra A, Miao L, Anderson DG. Delivering the Messenger: Advances in Technologies for Therapeutic mRNA Delivery. Mol Ther. April 2019, s. 710–728. DOI 10.1016/j.ymthe.2019.02.012. PMID 30846391. (anglicky) 
  4. ↑ a b c Verbeke R, Lentacker I, De Smedt SC, Dewitte H. Three decades of messenger RNA vaccine development. Nano Today. October 2019, s. 100766. Dostupné online. DOI 10.1016/j.nantod.2019.100766. (anglicky) 
  5. ↑ https://link.springer.com/chapter/10.1007/82_2020_217 - Formulation and Delivery Technologies for mRNA Vaccines
  6. ↑ Sahin U, Karikó K, Türeci Ö. mRNA-based therapeutics--developing a new class of drugs. Nature Reviews. Drug Discovery. October 2014, s. 759–80. DOI 10.1038/nrd4278. PMID 25233993. S2CID 27454546. (anglicky) 
  7. ↑ Weissman D. mRNA transcript therapy. Expert Review of Vaccines. February 2015, s. 265–81. DOI 10.1586/14760584.2015.973859. PMID 25359562. S2CID 39511619. (anglicky) 
  8. ↑ Odměnu nechci, říká maďarská ‚matka‘ covidové vakcíny. Svět se podle ní díky očkování vrátí do normálu v létě Zdroj: https://www.lidovky.cz/svet/v-lete-se-vratime-do-normalniho-zivota-lide-se-budou-chtit-nechat-ockovat-rika-matka-covidove-vakcin.A201227_093154_ln_zahranici_lijk. Lidovky.cz [online]. MAFRA, 2020-12-27 [cit. 2021-01-15]. Dostupné online. 
  9. ↑ a b c d Garade D. The story of mRNA: How a once-dismissed idea became a leading technology in the Covid vaccine race [online]. 10 November 2020 [cit. 2020-11-16]. Dostupné online. (anglicky) 
  10. ↑ kar. Nobelovu cenu za medicínu získali vědci za výzkum vedoucí k vývoji mRNA vakcín proti covidu. ČT24 [online]. Česká televize, 2023-10-02 [cit. 2023-10-02]. Dostupné online. 
  11. ↑ Hoerr I, Obst R, Rammensee HG, and Jung G. In vivo application of RNA leads to induction of specific cytotoxic T lymphocytes and antibodies. European Journal of Immunology. 30 August 2000, s. 1–7. PMID 10602021. (anglicky) 
  12. ↑ Mayer KM. Die unglaubliche Geschichte des Impfstoffhelden, der in der Charité um sein Leben rang und fürchtete, dass der KGB ihn holt [online]. 10 November 2020 [cit. 2020-12-05]. Dostupné online. (anglicky) 
  13. ↑ GARDE, Damian. Lavishly funded Moderna hits safety problems in bold bid to revolutionize medicine. Stat+ [online]. 2017-01-10 [cit. 2021-01-09]. Dostupné online. (anglicky) 
  14. ↑ ČTK. Velká Británie jako první na světě schválila použití covidové vakcíny. E15.cz [online]. Czech News Center, 2020-12-02 [cit. 2020-12-22]. Dostupné online. 
  15. ↑ Schvalovací dopis od FDA směřovaný společnosti BioNTech Manufacturing GmbH informující o udělení licence a požadavcích na dodání 13 studií o bezpečnosti.
  16. ↑ Evropská agentura pro léčivé přípravky zveřejnila hodnotící zprávu k vakcíně Comirnaty, Státní ústav pro kontrolu léčiv. www.sukl.cz [online]. [cit. 2020-12-24]. Dostupné online. 
  17. ↑ USA jako první schválily vakcínu Moderny, vydrží i v běžném mrazáku. iDNES.cz [online]. 2020-12-19. Dostupné online. 
  18. ↑ Druhá vakcína pro Evropskou unii. Komise i léková agentura posvětily látku od firmy Moderna. iROZHLAS [online]. Český rozhlas [cit. 2021-01-06]. Dostupné online. 

Externí odkazy

Média použitá na této stránce

RNA vaccine-en.svg
Autor: Jmarchn, Licence: CC BY-SA 3.0
Schema of the RNA vaccine mechanism