Kategorie:

Szczepienie mRNA – na czym polega?

Dla wielu osób niezaznajomionych z tematyką badań klinicznych zaskakująco szybkie było tempo powstania szczepionki przeciw Covid-19. A jednak pojawienie się jej mniej więcej rok po wybuchu pandemii zdumiało także część ekspertów. Pozytywnie. Jak powstało szczepienie mRNA i dlaczego udało się ją wyprodukować na gwałt?

 

szczepienie mRNA

 

Czym jest mRNA i jak działają szczepienia?

Materiał genetyczny występuje w różnych formach. Jedną z nich jest mRNA, czyli RNA matrycowe (informacyjne). Stąd też pochodzi nazwa. Litera „m” nawiązuje do polskiego „matrycowe” oraz angielskiego „messenger”. mRNA powstaje na bazie DNA (podczas transkrypcji). Następnie wykorzystywane jest w aparacie syntezy białek (translacyjnym). Dostarcza do niego informację o tym, jakie aminokwasy mają wejść w skład powstającego peptydu. Tak właśnie komórki, cegiełka po cegiełce, uzyskują białka budujące nasze ciała czy regulujące ich metabolizm.

 

Działanie szczepień polega na nakłonieniu układu odpornościowego, aby wyprodukował przeciwciała chroniące przed określonym patogenem. Efekt ten uzyskuje się poprzez podanie antygenów (cząsteczek „uczulających” układ odpornościowy), stymulujących owy proces. W tradycyjnych szczepionkach antygennym czynnikiem generującym odpowiedź immunologiczną są unieszkodliwione patogeny, ich fragmenty bądź produkty ich funkcjonowania.  Szczepionki mRNA zawierają jednak coś innego – mRNA, które posiada w swej sekwencji nukleotydy informujące o budowie antygenu. Na tej podstawie komórki osoby zaszczepionej mogą same zsyntetyzować antygen. Tak, jak produkują własne białka. Jest to metoda poniekąd mniej inwazyjna od tradycyjnych szczepionek.

 

Szczepienie mRNA przed pandemią

Udane podanie mRNA z pożądanym efektem, w postaci syntezy antygennego białka i wytworzenia odpowiedzi immunologicznej, zostało przeprowadzone na myszach pod koniec XX wieku. Było jasne, że jeśli proces ten zajdzie także u ludzi, możliwa będzie produkcja szczepień za pomocą biotechnologii wykorzystującej mRNA. Wiedza teoretyczna wskazywała, że nie ma powodów, dla których taka immunizacja, jakiej dokonano na myszach, miałaby się nie udać w przypadku człowieka. Do dalszych tego rodzaju badań powołana została Moderna i BioNTech, dziś znane z wytworzenia szczepionek na Covid-19. Równolegle pracowano (i badania te wciąż trwają) nad szczepionkami antynowotworowymi, bazującymi na mRNA.

 

 

W roku 2013 rozpoczęto testy technologii szczepionek mRNA na ludziach, w których celem był wirus wścieklizny. Szybko jednak, z uwagi na prosty i uniwersalny mechanizm, biolodzy zaczęli sprawdzać tę metodę także wobec innych patogenów. Coraz tańsze badania molekularne i przechowywanie łatwo degradującego mRNA sprzyjało badaczom, którzy w pierwszej dekadzie XXI wieku ograniczeni byli przez wyższe koszty i niższą wydajność sekwencjonowania. Zespołów naukowych od szczepień mRNA przybywało, podobnie jak publikacji naukowych na ich temat.

 

Jak powstało szczepienie mRNA przeciwko Covid-19?

Ze względu na wybuch pandemii, oficjalnie ogłoszonej w marcu 2020 roku, firmy zajmujące się badaniami nad szczepionkami z mRNA znacznie wzmogły swoje wysiłki. Sporo wsparcia, w tym pieniędzy, otrzymały od instytucji publicznych, czy to rządów i Unii Europejskiej, czy uniwersytetów i akademii. Badania na zwierzętach przeprowadzono w ekspresowym tempie i szybko przystąpiono do testów klinicznych (na ludziach). Warunkowe zezwolenia na rozpoczynanie ich kolejnych faz przed ukończeniem wcześniejszych wynikało z kryzysowej sytuacji i pilnej potrzeby. Podobnie, jak dość szybka rejestracja (szczepionka BioNTech/Pfizer uzyskała ją w USA i UE na przełomie 2020 i 2021 roku).

 

W tym miejscu trzeba podkreślić, że rozpoczęte podczas pandemii badania były w zasadzie kontynuacją eksperymentów z lat wcześniejszych. W składzie szczepionek zamieniono przede wszystkim sekwencje mRNA. Zamiast materiału pochodzącego od wirusa wścieklizny czy Chikungunya, wprowadzano zmodyfikowany gen białka kolca SARS-Cov-2. To trochę tak, jakby naukowcy mieli już dobry i częściowo sprawdzony przepis na smaczną i zdrową zupę, tylko w wyniku nowych okoliczności podmienili w nim jeden z ważniejszych składników. Tak, by zamiast wspomagać pacjentów z chorobami serca, zmniejszała ryzyko zachorowania na inną dolegliwość.

 

Jak działa szczepienie mRNA przeciwko Covid-19?

Przy szczepionkach mRNA materiał genetyczny jest fagocytowany głównie przez komórki dendrytyczne. Z pomocą swoich rybosomów syntetyzują one (w cytoplazmie), na bazie otrzymanego wzorca, antygen covidowy (zmodyfikowane białko kolca). Z udziałem głównego układu zgodności tkankowej (MHC) dochodzi do aktywacji komórek dendrytycznych, które migrują wówczas do węzłów chłonnych. Prezentują wtedy wirusowy antygen limfocytom T, po czym limfocyty B – w formie komórek plazmatycznych – produkują dające odporność przeciwciała.

 

Zrozumiałe jest, że w obliczu przyspieszonego procesu badawczego i rejestracyjnego, niektórzy mogli poczuć się zaniepokojeni. Jednak dane zebrane od milionów już osób pokazały, że szczepionki mRNA są bezpieczne. Nie powodują poważnych skutków ubocznych i, jak w przypadku starszych, sprawdzonych szczepionek, zwykle ograniczają się one do krótkotrwałego osłabienia czy bólu w miejscu wkłucia. Groźne dla zdrowia efekty są bardzo rzadkie, na szali korzyści-straty wyjątkowo lekkie. Ponieważ wstrzyknięte mRNA generalnie nie dociera do jądra komórkowego, nie ma też obaw o ewentualne modyfikacje genetyczne. Wobec tego, choć na obszerniejsze i długoterminowe dane musimy jeszcze poczekać, ogółem ryzyko związane ze szczepionkami mRNA na Covid-19 jest według dzisiejszej wiedzy niewielkie.

 

Artykuł napisałem w ramach projektu edukacyjno-badawczego „PAFSE – Partnership for Science education”, będącego częścią programu Horyzont 2020.

 

 

Literatura

Alberer, Martin 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”. The Lancet (2017).

J. Gołąb. „Immunologia”. PWN (2019).

Krzysztof L. Krzystyniak. „Krótka historia szczepionek mRNA” (2021).

T. A. Brown. Genomy. Wydawnictwo Naukowe PWN (2009).

Xu Shuqin. „mRNA vaccine era—mechanisms, drug platform and clinical prospection”. International Journal of Molecular Sciences (2020).

 

 

 

Najnowsze wpisy

`

4 komentarze do “Szczepienie mRNA – na czym polega?

  1. Jednak sytuacja pokazała że szczepienia tak naprawdę niewiele dały. Na Ukrainie gdzie wyszczepienie jest zdecydowanie mniejsze niż gdzie indziej, a większość ludności żyje w dużych miastach jakoś nie obserwowaliśmy masowego pomoru, a w Izraelu gdzie podawano już któreś z kolei dawki pandemia zabijała tyle samo ludzi co gdzie indziej…

    1. Wszystko co napisałeś nie jest prawdą.
      Czytasz chyba nie to co trzeba.
      Widzę że broszury Putina są chyba bardziej powszechne i dostępne dla mas.

  2. Pytanie – spotkałem się z tezą antyszczepionkowców, że nie należy szczepić na chorobę w trakcie jej pandemii, co rzekomo jest napisane w podręcznikach epidemiologii. Prawda to, li fałsz?

    1. Bzdura. Zawsze jest lepiej mieć nawet trochę więcej przeciwciał wyprodukowanych w organizmie po przyjęciu szczepionki gotowych do walki z żywym (aktywnym – wirus) patogenem nawet na kilka dni przed prawdziwym zakażeniem. Układ odpornościowy nie jest wtedy zupełnie bosy, goły i wesoły i nie musi się już uczyć od zera.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.