Što su mRNA i DNA cjepiva?
Takozvana mRNA cjepiva (skraćeno RNA cjepiva) i DNA cjepiva pripadaju novoj klasi genskih cjepiva. Predmet su intenzivnih istraživanja i ispitivanja već nekoliko godina. Tijekom pandemije koronavirusa mRNA cjepiva su prvi put odobrena za imunizaciju ljudi. Njihov način djelovanja razlikuje se od dosadašnjih aktivnih tvari.
Nova cjepiva temeljena na genima (DNA i mRNA cjepiva) su drugačija: ona samo uvode genetski nacrt za antigene patogena u ljudske stanice. Stanice zatim koriste te upute da same sastave antigene, koji potom pokreću specifičan imunološki odgovor.
Jednostavno rečeno: s cjepivima koja se temelje na genima, dio dugotrajnog procesa proizvodnje cjepiva – dobivanje antigena – prebacuje se iz laboratorija u ljudske stanice.
Što je DNA i mRNA?
Skraćenica DNA izvorno dolazi iz engleskog jezika i označava deoksiribonukleinsku kiselinu (skraćeno DNA). Nositelj je genetske informacije u većini organizama, uključujući i čovjeka. DNK je dvolančani lanac od četiri građevna bloka (nazvana bazama) raspoređenih u parove – slično ljestvama od užeta.
Kako bi proizvela specifičan protein, stanica najprije pomoću određenih enzima (polimeraza) stvara “kopiju” dijela DNK s pripadajućim uputama za izgradnju (gen) u obliku jednolančane mRNA (glasničke ribonukleinske kiseline).
DNK cjepiva sadrže DNK nacrt (gen) za antigen patogena. U mRNA cjepivima ovaj nacrt antigena već je prisutan u obliku mRNA. A evo kako funkcionira imunizacija pomoću DNA ili mRNA cjepiva:
mRNA cjepivo
S jedne strane, to štiti krhku mRNA, as druge strane, olakšava unos stranog genetskog materijala u tjelesnu stanicu.
Ambalaža se može sastojati od npr. lipidnih nanočestica, skraćeno LNP (lipidi = masti). Ponekad je strana mRNA također upakirana u liposome. Nakon što je strana mRNA unesena u stanicu, ona se "čita" izravno u citoplazmi.
Između ostalog, tijelo sada stvara odgovarajuća antitijela. To omogućuje tijelu da brzo reagira na samog patogena u slučaju "prave" infekcije. S druge strane, cijepljena messenger RNA ponovno se razgrađuje relativno brzo.
DNK cjepivo
DNK nacrt antigena patogena obično se prvo ugradi u umjetni plazmid ili vektorski virus. Plazmid je mala molekula DNK u obliku prstena koja se obično pojavljuje u bakterijama.
Zatim se ugrađuje u ovojnicu stanice. Ovaj strani protein na površini stanice konačno pokreće imunološki sustav. Pokreće specifičnu obrambenu reakciju. Ako je cijepljena osoba tada zaražena stvarnim patogenom, tijelo se može brže boriti protiv njega.
Postoje li rizici povezani s cjepivima?
Mogući rizici
Mogu li mRNA cjepiva promijeniti ljudski genom?
Gotovo je nemoguće da bi mRNA cjepiva mogla oštetiti ili promijeniti ljudski genom. Nekoliko je razloga za to:
mRNA ne ulazi u jezgru stanice
mRNA se ne može integrirati u DNA
Drugo, mRNA i DNA imaju različitu kemijsku strukturu i stoga se ne mogu ugraditi u ljudski genom.
Mogu li DNK cjepiva promijeniti ljudski genom?
Situacija je nešto drugačija s takozvanim DNK cjepivima. Struktura odgovara ljudskoj DNK. Međutim, stručnjaci također smatraju vrlo malo vjerojatnim da bi se zapravo mogla nenamjerno ugraditi u ljudski genom: godine eksperimenata i iskustva s DNK cjepivima koja su već odobrena za upotrebu u veterinarskoj medicini nisu pružila nikakve dokaze za to.
Čini se da rizik ovdje nije ništa veći nego kod klasičnih mrtvih i živih cjepiva. Svaki oblik cijepljenja ima aktivirajući učinak na imunološki sustav. U vrlo rijetkim slučajevima to zapravo može rezultirati autoimunom reakcijom. Cjepivo protiv svinjske gripe kasnije je uzrokovalo da oko 1600 ljudi razvije narkolepsiju.
S obzirom na mnoge milijune primijenjenih doza cjepiva, čini se da je rizik vrlo nizak. Osim toga, same virusne bolesti također mogu dovesti do autoimune bolesti.
Ne. Prema dosadašnjim spoznajama aktivni sastojci cjepiva ne dopiru do jajnih stanica i spermija.
Prednosti DNA i mRNA cjepiva
DNA i mRNA cjepiva mogu se proizvesti brzo iu dovoljnim količinama. Također bi trebalo biti moguće prilagoditi se novim patogenima u kratkim vremenskim intervalima. “Klasična cjepiva” moraju se proizvoditi uz velike troškove – prvo se moraju uzgojiti patogeni u velikim količinama i ekstrahirati njihovi antigeni. Ovo se smatra kompliciranim.
Kada se uspoređuju DNA i mRNA cjepiva, potonja imaju neke prednosti: slučajno ugrađivanje u ljudski genom kod njih je još manje vjerojatno nego kod DNK cjepiva.
Osim toga, nisu im potrebni nikakvi pojačivači – poznati kao pomoćna sredstva – za poticanje učinkovitog imunološkog odgovora.
DNA i mRNA cjepiva: aktualna istraživanja
Osim toga, farmaceutske tvrtke trenutno rade na DNK cjepivima protiv oko 20 različitih bolesti, uključujući gripu, AIDS, hepatitis B, hepatitis C i rak vrata maternice (obično uzrokovan infekcijom HPV virusima). Tu spadaju i kandidati za terapijska cjepiva, tj. ona koja se mogu primijeniti na već bolesne osobe (npr. pacijenti s rakom).