Самоамплифицирующиеся мРНК (саРНК): РНК-платформа нового поколения для вакцин 

В отличие от обычной мРНК вакцины который кодирует только целевые антигены, самоамплифицирующиеся мРНК (саРНК) также кодируют неструктурные белки и промотор, что делает saRNA репликоны, способные транскрибироваться in vivo в клетках-хозяевах. Первые результаты показывают, что их эффективность при введении в меньших дозах находится на одном уровне с эффективностью обычных доз обычных препаратов. мРНК. Из-за требований к низким дозам, меньшего количества побочных эффектов и большей продолжительности действия saRNA представляется лучшей РНК-платформой для вакцин (в том числе для мРНК вакцин против COVID версии 2.0) и новых терапевтических средств. Ни одна вакцина или препарат на основе saRNA пока не одобрена для использования человеком. Однако значительный прогресс в этой области может привести к возрождению профилактики и лечения инфекций и дегенеративных заболеваний.  

Излишне говорить, что человечество слабо перед такими пандемиями, как COVID. Мы все испытали это и так или иначе на нас это повлияло; миллионы не смогли дожить до следующего утра. Учитывая, что в Китае также была проведена масштабная программа иммунизации против Covid-19, последние сообщения СМИ о всплесках заболеваемости и смертности в Пекине и его окрестностях вызывают беспокойство. Необходимость готовности и неустанного стремления к более эффективному вакцины и терапию нельзя недооценивать.  

Чрезвычайная ситуация, вызванная пандемией COVID-19, дала возможность многообещающим РНК технология выхода из возраста. Клинические испытания могут быть завершены рекордными темпами и мРНК на основе COVID Вакцины, BNT162b2 (производство Pfizer/BioNTech) и мРНК-1273 (от Moderna) получил EUA от регулирующих органов и со временем сыграл важную роль в обеспечении защиты от пандемии людей, особенно в Европе и Северной Америке.1. Эти мРНК вакцины основаны на платформах синтетической РНК. Это обеспечивает быстрое, масштабируемое и бесклеточное промышленное производство. Но они не лишены ограничений, таких как высокая стоимость, холодная цепочка поставок, снижение титров антител и многое другое.  

мРНК вакцины используется в настоящее время (иногда называется обычным или 1-го поколения) мРНК вакцины) основаны на кодировании вирусного антигена синтетической РНК. Невирусная система доставки транспортирует транскрипт в цитоплазму клетки-хозяина, где экспрессируется вирусный антиген. Экспрессированный антиген затем индуцирует иммунный ответ и обеспечивает активный иммунитет. Поскольку РНК легко разлагается и эта мРНК в вакцине не может самотранскрибироваться, для индукции желаемого иммунного ответа в вакцину необходимо ввести значительное количество синтетических транскриптов вирусной РНК (мРНК). Но что, если в синтетический транскрипт РНК помимо искомого вирусного антигена включено еще и неструктурные белки и гены-промоторы? Такой РНК Транскрипт будет иметь способность транскрибировать или самоамплифицировать себя при транспортировке в клетку-хозяина, хотя он будет длиннее и тяжелее, а его транспортировка в клетки-хозяева может быть более сложной.  

В отличие от обычных (или неусилительных) мРНК который имеет коды только для целевого вирусного антигена, самоумножающегося мРНК (saRNA) обладает способностью транскрибировать себя in vivo в клетках-хозяевах благодаря наличию необходимых кодов для неструктурных белков и промотора. Кандидаты на вакцины мРНК, основанные на самоамплифицирующихся мРНК, называются вакцинами второго или следующего поколения. мРНК вакцины. Они предлагают лучшие возможности с точки зрения более низких требований к дозировке, относительно меньшего количества побочных эффектов и большей продолжительности действия/эффектов. (2-5). Обе версии РНК-платформы уже давно известны научному сообществу. В ответ на пандемию исследователи выбрали нереплицирующуюся версию платформы мРНК для разработки вакцин ввиду ее простоты и необходимости в пандемической ситуации, а также сначала накопили опыт работы с неамплифицированной версией, если того требует благоразумие. Теперь у нас есть две одобренные мРНК. вакцины против COVID-19, а также несколько кандидатов на вакцины и терапевтические средства, находящиеся на стадии разработки, такие как Вакцина против ВИЧ и лечение Болезнь Шарко-Мари-Тута.  

saRNA вакцины-кандидаты против COVID-19  

Интерес к saRNA-вакцине не нов. Через несколько месяцев после начала пандемии, в середине 2020 г., Маккей и др.. представила кандидатную вакцину на основе saRNA, которая показала высокие титры антител в сыворотке мыши и хорошую нейтрализацию вируса.6. Клиническое исследование фазы 1 VLPCOV-01 (самоусиливающийся препарат) РНК вакцина-кандидат) на 92 здоровых взрослых, результаты которых были опубликованы в препринте в прошлом месяце, пришли к выводу, что введение низких доз этой вакцины саРНК основанная на вакцине-кандидате индуцирует иммунный ответ, сравнимый с обычной мРНК-вакциной BNT162b2, и рекомендует ее дальнейшую разработку в качестве бустерной вакцины.7. В другом недавно опубликованном исследовании, проведенном в рамках клинического исследования COVAC1 с целью разработки стратегии введения бустерной дозы, превосходный иммунный ответ был обнаружен у людей, которые ранее переболели COVID-19 и получили новый самоусиливающийся препарат. РНК (saRNA) Вакцина против COVID-19 плюс вакцина, одобренная Великобританией8. Доклинические испытания нового кандидата на пероральную вакцину, основанные на самоумножении РНК на мышиной модели выявлен высокий титр антител9.  

saRNA вакцина-кандидат против гриппа  

Грипп вакцины Используемые в настоящее время вирусы основаны на инактивированных вирусах или синтетических рекомбинантах (синтетический ген НА в сочетании с бакуловирусом).10. Самоусиливающийся мРНККандидатная вакцина на основе этой вакцины может индуцировать иммунитет против нескольких вирусных антигенов. Доклинические испытания бицистронной вакцины-кандидата A/H5N1 sa-mRNA против гриппа на мышах и хорьках выявили сильные антитела и Т-клеточный ответ, требующий оценки на людях в клинических испытаниях11.  

Вакцинам против COVID-19 уделяется пристальное внимание по очевидным причинам. Некоторые доклинические работы по применению РНК-платформ были проведены для других инфекций и неинфекционных заболеваний, таких как рак, болезнь Альцгеймера и наследственные заболевания; однако ни одна вакцина или лекарство на основе saRNA еще не одобрены для использования человеком. Необходимо провести дополнительные исследования по использованию вакцин на основе saRNA, чтобы всесторонне понять их безопасность и эффективность для использования на людях.

Ссылки:  

  1. Прасад У., 2020 г. мРНК-вакцина против COVID-19: веха в науке и переломный момент в медицине. Научный европеец. Опубликовано 29 декабря 2020 г. Доступно в Интернете по адресу https://www.scientificeuropean.co.uk/medicine/covid-19-mrna-vaccine-a-milestone-in-science-and-a-game-changer-in-medicine/  
  1. Блум К., ван ден Берг Ф. и Арбутнот П. Самоамплифицирующиеся РНК-вакцины от инфекционных заболеваний. Джин Тер 28. С. 117–129 (2021). https://doi.org/10.1038/s41434-020-00204-y 
  1. Пурсеф ММ и др. 2022. Самоамплифицирующиеся мРНК-вакцины: механизм действия, дизайн, разработка и оптимизация. Открытие наркотиков сегодня. Том 27, выпуск 11, ноябрь 2022 г., 103341. DOI: https://doi.org/10.1016/j.drudis.2022.103341  
  1. Блэкни АК и др. 2021. Обновленная информация о разработке самоамплифицирующейся мРНК-вакцины. Вакцины 2021, 9(2), 97; https://doi.org/10.3390/vaccines9020097  
  1. Анна Блэкни; Новое поколение РНК-вакцин: самоамплифицирующаяся РНК. Biochem (Лондон), 13 августа 2021 г.; 43 (4): 14–17. дои: https://doi.org/10.1042/bio_2021_142 
  1. McKay, PF, Hu, K., Blakney, AK et al. Самоамплифицирующаяся РНК-кандидат липидных наночастиц SARS-CoV-2 вызывает высокие титры нейтрализующих антител у мышей. Нац коммуна 11, 3523 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-17409-9 
  1. Акахата В. и др. 2022. Безопасность и иммуногенность самоамплифицирующейся РНК-вакцины против SARS-CoV-2, экспрессирующей закрепленный RBD: рандомизированное слепое исследование фазы 1. Препринт medRxiv 2022.11.21.22281000; Опубликовано 22 ноября 2022 г. doi: https://doi.org/10.1101/2022.11.21.22281000  
  1. Эллиотт Т. и др. (2022)Усиленные иммунные реакции после гетерологичной вакцинации самоамплифицирующимися РНК и мРНК вакцинами против COVID-19. PLoS Pathog 18(10): e1010885. Опубликовано: 4 октября 2022 г. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1010885 
  1. Кейха Р., Хашеми-Шахри С.М. и Джебали А. Оценка новых пероральных вакцин на основе самоамплифицирующихся липидных наночастиц РНК (саРНК ЛНЧ), ЛНЧ Lactobacillus plantarum, трансфицированных saRNA, и Lactobacillus plantarum, трансфицированных saRNA, для нейтрализации SARS-CoV -2 варианта альфа и дельта. Научный представитель 11, 21308 (2021). Опубликовано: 29 октября 2021 г. https://doi.org/10.1038/s41598-021-00830-5 
  1. CDC 2022. Как производятся вакцины против гриппа. Доступно онлайн по адресу https://www.cdc.gov/flu/prevent/how-fluvaccine-made.htm Доступ к 18 Декабрь 2022. 
  1. Chang C., et al 2022. Самоамплифицирующиеся мРНК бицистронные вакцины против гриппа вызывают перекрестные иммунные реакции у мышей и предотвращают инфекцию у хорьков. Методы молекулярной терапии и клиническая разработка. Том 27, 8 декабря 2022 г., страницы 195–205. https://doi.org/10.1016/j.omtm.2022.09.013  

 

Актуальные

Первые роды в Великобритании после трансплантации матки от живого донора

Женщина, которой впервые пересадили матку от живого донора...

Qfitlia (Fitusiran): новый метод лечения гемофилии на основе siRNA  

Qfitlia (Fitusiran), новый препарат для лечения гемофилии на основе siRNA,...

Наблюдения JWST за глубоким полем противоречат космологическому принципу

Наблюдения за глубоким полем зрения космического телескопа имени Джеймса Уэбба в рамках JWST...

На Марсе обнаружены длинноцепочечные углеводороды  

Анализ существующего образца горной породы в Анализе образцов в...

Подписка на новости

Не пропустите

Как самец осьминога избегает съедения самкой  

Исследователи обнаружили, что у некоторых самцов синеполосых осьминогов есть...

В Оксфордшире обнаружено несколько следов динозавров

Было обнаружено несколько дорожек, содержащих около 200 следов динозавров...

Возрождение вымирания и сохранение видов: новые вехи на пути к возрождению тилацина (тасманийского тигра)

Проект по восстановлению популяции сумчатого волка, объявленный в 2022 году, достиг...

Нобелевская премия по медицине 2024 года за открытие «микроРНК и нового принципа регуляции генов»

Нобелевская премия по физиологии и медицине 2024 года присуждена...

Окаменелости древних хромосом с неповрежденной трехмерной структурой вымершего шерстистого мамонта  

Окаменелости древних хромосом с неповрежденной трехмерной структурой, принадлежащие...
Умеш Прасад
Умеш Прасад
Редактор журнала Scientific European (SCIEU)

Наука о коричневом жире: что еще неизвестно?

Бурый жир считается «хорошим». Известно, что он играет важную роль в термогенезе и поддерживает температуру тела при воздействии ...

Открытие азотфиксирующей клетки-органеллы нитропласта у эукариотических водорослей   

Биосинтез белков и нуклеиновых кислот требует азота, однако атмосферный азот недоступен эукариотам для органического синтеза. Лишь немногие прокариоты (например,...

Вилочный папоротник Tmesipteris Oblanceolata имеет самый большой геном на Земле  

Было обнаружено, что Tmesipteris oblanceolata, тип вилочного папоротника, произрастающего в Новой Каледонии на юго-западе Тихого океана, имеет размер генома...