RNA vakcína
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 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] 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.[10][11] 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.[12] Příležitostí pro vstup na trh byla pandemie covidu-19 a vytvoření vakcín proti covidu-19, mezi které patří:
- tozinameran (obchodní název Comirnaty) – Pfizer (New York), BioNTech (Mohuč)
- první mRNA vakcína na světě dočasně schválená pro použití (2. prosince 2020 ve Velké Británii)[13]
- v USA nouzově schválena 11. prosince 2020, plně schválena 23. srpna 2021 ovšem s požadavkem doplnit v příštích letech všechny dosud neprovedené dlouhodobé studie[14]
- Evropská agentura pro léčivé přípravky (EMA) udělila 21. prosince 2020 podmínečnou registraci[15]
- mRNA-1273 – Moderna (Cambridge, Massachusetts)
- CVnCoV – CureVac (Tübingen)
Reference
V tomto článku byl použit překlad textu z článku RNA vaccine na anglické Wikipedii.
- Pardi, N., Hogan, M., Porter, F. et al. (2018). "— a new era in vaccinology", Nature Rev. Drug Discov., 17, pp. 261–279
- SKALICKÝ, Matěj; Alžběta. Jak fungují mRNA vakcíny od Pfizeru a Moderny? Buňka čte vakcínu jako kuchařku, ukázali vědci. Radiožurnál [online]. iRozhlas, 2021-05-06 [cit. 2022-02-23]. Dostupné online.
- 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)
- 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)
- https://link.springer.com/chapter/10.1007/82_2020_217 - Formulation and Delivery Technologies for mRNA Vaccines
- 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)
- 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)
- 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.
- 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)
- 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)
- 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)
- 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)
- 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.
- Schvalovací dopis od FDA směřovaný společnosti BioNTech Manufacturing GmbH informující o udělení licence a požadavcích na dodání 13 studií o bezpečnosti.
- 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.
- USA jako první schválily vakcínu Moderny, vydrží i v běžném mrazáku. iDNES.cz [online]. 2020-12-19. Dostupné online.
- Druhá vakcína pro Evropskou unii. Komise i léková agentura posvětily látku od firmy Moderna. iROZHLAS [online]. [cit. 2021-01-06]. Dostupné online. (česky)
Externí odkazy
- Obrázky, zvuky či videa k tématu RNA vakcína na Wikimedia Commons
- Video: Jak funguje mRNA vakcína (Věda 24 na ČT24)
- Infografika: Jak funguje mRNA vakcína (Biologické centrum AV ČR)