COVID-19 mRNS-oltás: Mérföldkő a tudományban és változás az orvostudományban

A vírusfehérjéket antigénként vakcina formájában adják be, és a szervezet immunrendszere antitesteket képez az adott antigén ellen, így védelmet nyújt a jövőbeni fertőzésekkel szemben. Érdekes módon ez az első alkalom az emberiség történetében, hogy magát a megfelelő mRNS-t olyan vakcina formájában adják be, amely a sejtgépezetet használja az antigén/fehérje expressziójára/transzlációjára. Ez a test sejtjeit hatékonyan antigén-termelő gyárrá alakítja, amely viszont aktív immunitást biztosít antitestek termelésével. Ezeket az mRNS-vakcinákat humán klinikai vizsgálatok során biztonságosnak és hatékonynak találták. És most a BNT19b162 COVID-2 mRNS vakcinát (Pfizer/BioNTech) adják be az embereknek a protokoll szerint. Az első megfelelően jóváhagyott mRNS vakcinaként ez egy mérföldkő a tudományban, amely új korszakot nyitott az orvostudományban és a gyógyszerszállításban. Ez hamarosan az mRNS technológiának a rákkezelésben való alkalmazását, más betegségek elleni oltóanyagok széles skáláját eredményezheti, és ezáltal az orvostudományi gyakorlat megváltoztatását és a jövőben a gyógyszeripart is alakíthatja.  

Ha egy fehérjére van szükség egy sejten belül egy beteg állapot kezelésére, vagy antigénként kell működnie az aktív immunitás kialakulásához, akkor azt a fehérjét ép formában biztonságosan be kell juttatni a sejtbe. Ez még mindig felfelé ívelő feladat. Ki lehet-e fejezni a fehérjét közvetlenül a sejtbe a megfelelő nukleinsav (DNS vagy RNS) befecskendezésével, amely azután a sejtes gépezetet használja az expresszióhoz? 

Kutatók egy csoportja megalkotta a nukleinsav által kódolt gyógyszer ötletét, és 1990-ben mutatta be először, hogy az mRNS közvetlen egérizomba való befecskendezése kódolt fehérje expressziójához vezetett az izomsejtekben.⁽¹⁾. Ezzel megnyílt a lehetőség a génalapú terápiák, valamint a génalapú vakcinák előtt. Ezt a fejlesztést bomlasztó technológiának tekintették, amelyhez képest a jövőbeni vakcinatechnológiákat mérik ⁽²⁾.

A gondolkodási folyamat gyorsan elmozdult a „génalapú”-ról az „mRNS-alapú” információátvitelre, mivel az mRNS számos előnnyel járt a DNS mivel az mRNS nem integrálódik a genomba (tehát nincs káros genomi integráció), és nem is replikálódik. Csak olyan elemeket tartalmaz, amelyek közvetlenül szükségesek a fehérje expressziójához. Az egyszálú RNS közötti rekombináció ritka. Ezenkívül néhány napon belül szétesik a sejtekben. Ezek a tulajdonságok az mRNS-t alkalmasabbá teszik biztonságos és átmeneti információt hordozó molekulaként, hogy vektorként működjön a génalapú vakcina kifejlesztésében. ⁽³⁾. A technológia fejlődésével, különösen a megfelelő kódokkal rendelkező, a sejtekbe fehérjeexpresszió céljából bejuttatható génsebészeti mRNS-ek szintézisével kapcsolatban, a hatókör tovább bővült. vakcinák terápiás gyógyszerekre. Az mRNS alkalmazása olyan gyógyszerosztályként kezdett felfigyelni, amely potenciálisan alkalmazható a rák immunterápiája, a fertőző betegségek elleni védőoltások, a pluripotens őssejtek mRNS-alapú indukciója, a genomtervező nukleázok mRNS által segített szállítása stb. ⁽⁴⁾.  

Megjelenése mRNS alapú vakcinák a terápiák pedig a preklinikai vizsgálatok eredményeivel tovább bővültek. Úgy találták, hogy ezek a vakcinák erős immunválaszt váltanak ki a fertőző betegségek célpontjai ellen az influenzavírus, a Zika-vírus, a veszettségvírus és mások állatmodelljeiben. Ígéretes eredmények születtek az mRNS-nek a rák klinikai vizsgálataiban való alkalmazása is ⁽⁵⁾. Felismerve a technológia kereskedelmi potenciálját, az iparágak hatalmas kutatás-fejlesztési beruházásokat hajtottak végre az mRNS-alapú vakcinák és gyógyszerek terén. Például 2018-ig a Moderna Inc. már több mint egymilliárd dollárt fektetett be, miközben még évekre van minden forgalmazott terméktől ⁽⁶⁾. Annak ellenére, hogy összehangolt erőfeszítéseket tettek az mRNS terápiás modalitásként való felhasználására a fertőző betegségek elleni vakcinákban, a rák immunterápiájában, a genetikai betegségek kezelésében és a fehérjepótló terápiákban, az mRNS technológia alkalmazása korlátozott, mivel instabilitása és a nukleázok általi lebomlásra hajlamos. Az mRNS kémiai módosítása segített egy kicsit, de az intracelluláris bejuttatás továbbra is akadályt jelentett, bár lipid alapú nanorészecskéket használnak az mRNS szállítására ⁽⁷⁾. 

Valódi lökést kapott a terápiás mRNS-technológia fejlődése, a szerencsétlen helyzet jóvoltából világszerte. Covid-19 világjárvány. A SARS-CoV-2 elleni biztonságos és hatékony vakcina kifejlesztése mindenki számára a legfontosabb feladattá vált. Nagyszabású multicentrikus klinikai vizsgálatot végeztek a BNT19b162 COVID-2 mRNS vakcina (Pfizer/BioNTech) biztonságosságának és hatékonyságának megállapítására. A kísérlet 10. január 2020-én kezdődött. Körülbelül tizenegy hónapos szigorú munka után a klinikai vizsgálat adatai bebizonyították, hogy a COVID-19 megelőzhető a BNT162b2 oltással. Ez bizonyítja, hogy az mRNS-alapú vakcina védelmet nyújthat a fertőzések ellen. A világjárvány által támasztott példátlan kihívás bebizonyította, hogy mRNS-alapú vakcina gyors ütemben fejleszthető, ha elegendő erőforrás áll rendelkezésre ⁽⁸⁾. A Moderna mRNS vakcinája a múlt hónapban sürgősségi felhasználási engedélyt is kapott az FDA-tól.

Mind a COVID-19 mRNS vakcinák azaz a Pfizer/BioNTech BNT162b2 és Moderna Az mRNS-1273-at jelenleg emberek vakcinázására használják a vakcina beadására vonatkozó nemzeti protokollok szerint ⁽⁹⁾.

Kettő sikere Covid-19 Az mRNS (Pfizer/BioNTech BNT162b2 és a Moderna mRNA-1273) vakcinái a klinikai vizsgálatok során, majd felhasználásuk engedélyezése mérföldkő a tudomány és az orvostudomány területén. Ez egy eddig nem bizonyított, nagy potenciállal rendelkező orvosi technológiának bizonyult, amelyet a tudományos közösség és a gyógyszeripar közel három évtizede folytat. ⁽¹⁰⁾.   

A sikert követő új lelkesedés minden bizonnyal energiát gyűjt a világjárvány után, és az mRNS-terápia tovább bomlasztó technológiának bizonyul, amely új korszakot nyit az orvostudományban és a gyógyszerszállítás tudományában.   

*** 

Referenciák  

1. Wolff, JA et al., 1990. Közvetlen géntranszfer egérizomba in vivo. Science 247, 1465–1468 (1990). DOI: https://doi.org/10.1126/science.1690918  

2. Kaslow DC. Egy lehetséges bomlasztó technológia a vakcinafejlesztésben: génalapú vakcinák és alkalmazásuk fertőző betegségekre. Trans R Soc Trop Med Hyg 2004; 98:593 – 601; http://dx.doi.org/10.1016/j.trstmh.2004.03.007  

3. Schlake, T., Thess A. et al., 2012. Developing mRNS-vaccine technologies. RNS Biológia. 2012. november 1.; 9(11): 1319 1330. DOI: https://doi.org/10.4161/rna.22269  

4. Sahin, U., Karikó, K. & Türeci, Ö. mRNS-alapú terápiák – új gyógyszerosztály kifejlesztése. Nature Review Drug Discovery 13, 759–780 (2014). DOI: https://doi.org/10.1038/nrd4278 

5. Pardi, N., Hogan, M., Porter, F. et al., 2018. mRNS vakcinák — új korszak a vakcinológiában. Nature Review Drug Discovery 17, 261–279 (2018). DOI: https://doi.org/10.1038/nrd.2017.243 

6. Cross R., 2018. Megzavarhatja-e az mRNS a gyógyszeripart? Közzétéve: 3. szeptember 2018. Chemical & Engineering News, 96. évfolyam, 35. szám, online elérhető itt: https://cen.acs.org/business/start-ups/mRNA-disrupt-drug-industry/96/i35 Hozzáférés dátuma: 27. december 2020.  

7. Wadhwa A., Aljabbari A. et al., 2020. Lehetőségek és kihívások az mRNS-alapú vakcinák szállításában. Közzétéve: 28. január 2020. Gyógyszerészet 2020, 12(2), 102; DOI: https://doi.org/10.3390/pharmaceutics12020102     

8. Polack F., Thomas S. és munkatársai, 2020. A BNT162b2 mRNS Covid-19 vakcina biztonsága és hatékonysága. A New England Journal of Medicine. Közzétéve: 10. december 2020. DOI: https://doi.org/10.1056/NEJMoa2034577  

9. Public Health England, 2020. Útmutató – A BNT19b162 COVID-2 mRNS vakcina nemzeti protokollja (Pfizer/BioNTech). Közzétéve: 18. december 2020. Utolsó frissítés: 22. december 2020. Online elérhető itt: https://www.gov.uk/government/publications/national-protocol-for-covid-19-mrna-vaccine-bnt162b2-pfizerbiontech Hozzáférés dátuma: 28. december 2020.   

10. Servick K., 2020. Az mRNS következő kihívása: Működni fog gyógyszerként? Tudomány. Megjelent: 18. december 2020.: 370. évf. 6523., 1388. szám, 1389-XNUMX. DOI: https://doi.org/10.1126/science.370.6523.1388 Elérhető online a címen https://science.sciencemag.org/content/370/6523/1388/tab-article-info  

***