Kaj sta mRNA in DNA cepiva?
Tako imenovana mRNA cepiva (na kratko RNA cepiva) in DNA cepiva spadajo v nov razred gensko temelječih cepiv. Že nekaj let so predmet intenzivnih raziskav in testiranj. Med pandemijo koronavirusa so bila cepiva mRNA prvič odobrena za imunizacijo ljudi. Njihov način delovanja se razlikuje od prejšnjih zdravilnih učinkovin.
Nova cepiva na osnovi genov (cepiva DNA in mRNA) so drugačna: v človeške celice vnašajo le genetski načrt za antigene patogenov. Celice nato po teh navodilih same sestavijo antigene, ki nato sprožijo specifičen imunski odziv.
Preprosto povedano: pri cepivih, ki temeljijo na genih, se del dolgotrajnega procesa proizvodnje cepiva – pridobivanje antigenov – premakne iz laboratorija v človeške celice.
Kaj je DNA in mRNA?
Okrajšava DNA izvirno izhaja iz angleškega jezika in pomeni deoksiribonukleinska kislina (na kratko DNA). Je nosilec genetske informacije v večini organizmov, vključno s človekom. DNK je dvoverižna veriga štirih gradnikov (imenovanih baz), razporejenih v parih – podobno kot vrvna lestev.
Da bi celica proizvedla določeno beljakovino, najprej z določenimi encimi (polimerazami) ustvari »kopijo« odseka DNK z ustreznimi gradbenimi navodili (genom) v obliki enoverižne mRNA (messenger ribonucleic acid).
DNK cepiva vsebujejo načrt DNK (gen) za antigen patogena. V cepivih mRNA je ta antigenski načrt že prisoten v obliki mRNA. In tako deluje imunizacija z uporabo cepiva DNA ali mRNA:
mRNA cepivo
To po eni strani ščiti krhko mRNA, po drugi strani pa olajša vnos tujega genskega materiala v telesno celico.
Embalaža je lahko na primer sestavljena iz lipidnih nanodelcev, na kratko LNP (lipidi = maščobe). Včasih je tuja mRNA zapakirana tudi v liposome. Ko se tuja mRNA sprejme v celico, se "prebere" neposredno v citoplazmi.
Med drugim telo zdaj tvori ustrezna protitelesa. To omogoča telesu, da se v primeru »prave« okužbe hitro odzove na povzročitelja bolezni. Po drugi strani pa se cepljena messenger RNA razmeroma hitro znova razgradi.
DNK cepivo
Načrt DNK antigena patogena se običajno najprej vključi v umetni plazmid ali vektorski virus. Plazmid je majhna, obročasta molekula DNA, ki se običajno pojavi v bakterijah.
Nato se vključi v celično ovojnico. Ta tuji protein na celični površini končno sproži imunski sistem. Sproži specifično obrambno reakcijo. Če se cepljena oseba nato okuži z dejanskim povzročiteljem bolezni, se lahko telo hitreje spopade z njim.
Ali so s cepivi povezana kakšna tveganja?
Možna tveganja
Ali lahko mRNA cepiva spremenijo človeški genom?
Skoraj nemogoče je, da bi mRNA cepiva lahko poškodovala ali spremenila človeški genom. Razlogov za to je več:
mRNA ne vstopi v celično jedro
mRNA ni mogoče integrirati v DNK
Drugič, mRNA in DNK imata različno kemično strukturo in ju zato ni mogoče vključiti v človeški genom.
Ali lahko DNK cepiva spremenijo človeški genom?
Nekoliko drugače je pri tako imenovanih DNK cepivih. Struktura ustreza človeški DNK. Strokovnjaki pa menijo tudi, da je zelo malo verjetno, da bi jih dejansko lahko nenamerno vgradili v človeški genom: leta poskusov in izkušenj z DNK cepivi, ki so že odobrena za uporabo v veterinarski medicini, tega niso dokazala.
Tveganje pri tem ni videti nič večje kot pri klasičnih mrtvih in živih cepivih. Vsaka oblika cepljenja ima aktivacijski učinek na imunski sistem. V zelo redkih primerih lahko to dejansko povzroči avtoimunsko reakcijo. Cepivo proti prašičji gripi je kasneje povzročilo narkolepsijo pri približno 1600 ljudeh.
Glede na več milijonov danih odmerkov cepiva se zdi tveganje zelo majhno. Poleg tega lahko virusne bolezni same vodijo do avtoimunske bolezni.
Ne. Po dosedanjih spoznanjih učinkovine cepiva ne dosežejo jajčnih celic in semenčic.
Prednosti cepiv DNA in mRNA
Cepivi DNA in mRNA je mogoče proizvesti hitro in v zadostnih količinah. Omogočeno naj bi bilo tudi prilagajanje na nove patogene v kratkih časovnih intervalih. »Klasična cepiva« je treba proizvajati z velikimi stroški – najprej je treba gojiti patogene v velikih količinah in ekstrahirati njihove antigene. To velja za zapleteno.
Če primerjamo cepiva z DNA in mRNA, imata slednja nekaj prednosti: pri njih je naključna vdelava v človeški genom še manj verjetna kot pri cepivih z DNA.
Poleg tega ne potrebujejo nobenih ojačevalcev – znanih kot adjuvansi – za sprožitev učinkovitega imunskega odziva.
DNA in mRNA cepiva: trenutne raziskave
Poleg tega farmacevtska podjetja trenutno delajo na DNK cepivih proti približno 20 različnim boleznim, vključno z gripo, aidsom, hepatitisom B, hepatitisom C in rakom materničnega vratu (ki ga običajno povzroči okužba z virusi HPV). Sem sodijo tudi kandidati za terapevtska cepiva, torej tista, ki jih lahko dajemo že bolnim ljudem (npr. bolnikom z rakom).
