Čo sú mRNA a DNA vakcíny?
Takzvané mRNA vakcíny (skrátene RNA vakcíny) a DNA vakcíny patria do novej triedy génových vakcín. Už niekoľko rokov sú predmetom intenzívneho výskumu a testovania. Počas pandémie koronavírusov boli mRNA vakcíny prvýkrát schválené na imunizáciu ľudí. Ich mechanizmus účinku sa líši od účinku predchádzajúcich účinných látok.
Nové vakcíny založené na génoch (vakcíny DNA a mRNA) sú odlišné: zavádzajú iba genetický plán pre antigény patogénov do ľudských buniek. Bunky potom pomocou týchto pokynov zostavia samotné antigény, ktoré potom spúšťajú špecifickú imunitnú odpoveď.
Zjednodušene povedané: V prípade vakcín založených na génoch sa časť časovo náročného procesu výroby vakcíny – získavanie antigénov – presúva z laboratória do ľudských buniek.
Čo je DNA a mRNA?
Skratka DNA pôvodne pochádza z angličtiny a znamená deoxyribonukleovú kyselinu (skrátene DNA). Je nositeľom genetickej informácie vo väčšine organizmov vrátane človeka. DNA je dvojvláknový reťazec štyroch stavebných blokov (nazývaných báz) usporiadaných do párov – podobne ako lanový rebrík.
Aby sa vytvoril špecifický proteín, bunka najprv použije určité enzýmy (polymerázy) na vytvorenie „kópie“ úseku DNA s príslušnými stavebnými pokynmi (génom) vo forme jednovláknovej mRNA (messenger ribonukleová kyselina).
DNA vakcíny obsahujú DNA plán (gén) pre antigén patogénu. V mRNA vakcínach je tento antigénny plán už prítomný vo forme mRNA. A takto funguje imunizácia pomocou DNA alebo mRNA vakcíny:
Vakcína mRNA
Na jednej strane to chráni krehkú mRNA a na druhej strane uľahčuje príjem cudzieho genetického materiálu do telovej bunky.
Obal môže pozostávať napríklad z lipidových nanočastíc, skrátene LNP (lipidy = tuky). Niekedy je cudzia mRNA tiež zabalená v lipozómoch. Akonáhle je cudzia mRNA prijatá do bunky, je „prečítaná“ priamo v cytoplazme.
Okrem iného si telo teraz vytvára zodpovedajúce protilátky. To umožňuje telu rýchlo reagovať na samotný patogén v prípade „skutočnej“ infekcie. Vakcinovaná mediátorová RNA sa na druhej strane pomerne rýchlo opäť rozloží.
DNA vakcína
DNA plán antigénu patogénu sa zvyčajne najskôr začlení do umelého plazmidu alebo vektorového vírusu. Plazmid je malá molekula DNA v tvare kruhu, ktorá sa zvyčajne vyskytuje v baktériách.
Potom sa začlení do bunkového obalu. Tento cudzorodý proteín na bunkovom povrchu nakoniec spustí imunitný systém. Vyvoláva špecifickú obrannú reakciu. Ak sa potom očkovaná osoba nakazí skutočným patogénom, telo s ňou dokáže bojovať rýchlejšie.
Sú s vakcínami spojené nejaké riziká?
Možné riziká
Môžu mRNA vakcíny zmeniť ľudský genóm?
Je prakticky nemožné, aby mRNA vakcíny mohli poškodiť alebo zmeniť ľudský genóm. Existuje na to niekoľko dôvodov:
mRNA nevstupuje do bunkového jadra
mRNA nemôže byť integrovaná do DNA
Po druhé, mRNA a DNA majú odlišnú chemickú štruktúru, a preto ich nemožno začleniť do ľudského genómu.
Môžu DNA vakcíny zmeniť ľudský genóm?
Trochu iná situácia je s takzvanými DNA vakcínami. Štruktúra zodpovedá ľudskej DNA. Odborníci však zároveň považujú za krajne nepravdepodobné, že by sa skutočne mohli neúmyselne začleniť do ľudského genómu: roky experimentov a skúseností s DNA vakcínami, ktoré už boli schválené na použitie vo veterinárnej medicíne, o tom nepriniesli žiadne dôkazy.
Zdá sa, že riziko tu nie je o nič vyššie ako pri klasických mŕtvych a živých vakcínach. Každá forma očkovania má aktivačný účinok na imunitný systém. Vo veľmi zriedkavých prípadoch to môže skutočne viesť k autoimunitnej reakcii. Vakcína proti prasacej chrípke neskôr spôsobila, že asi 1600 ľudí dostalo narkolepsiu.
Vzhľadom na mnoho miliónov podaných dávok vakcíny sa riziko javí ako veľmi nízke. Okrem toho samotné vírusové ochorenia môžu viesť aj k autoimunitnému ochoreniu.
Nie. Podľa súčasných poznatkov sa účinné látky vakcíny nedostanú k vaječným bunkám a spermiám.
Výhody DNA a mRNA vakcín
DNA a mRNA vakcíny môžu byť vyrobené rýchlo a v dostatočnom množstve. Malo by byť tiež možné prispôsobiť sa novým patogénom v krátkych časových intervaloch. „Klasické vakcíny“ sa musia vyrábať s veľkými nákladmi – patogény sa musia najskôr kultivovať vo veľkých množstvách a extrahovať ich antigény. Toto sa považuje za komplikované.
Pri porovnaní DNA a mRNA vakcín majú posledne menované určité výhody: Náhodné začlenenie do ľudského genómu je u nich ešte menej pravdepodobné ako u DNA vakcín.
Okrem toho nevyžadujú žiadne posilňovače – známe ako adjuvans – na spustenie účinnej imunitnej odpovede.
DNA a mRNA vakcíny: súčasný výskum
Okrem toho farmaceutické spoločnosti v súčasnosti pracujú na DNA vakcínach proti približne 20 rôznym chorobám vrátane chrípky, AIDS, hepatitídy B, hepatitídy C a rakoviny krčka maternice (zvyčajne spôsobenej infekciou HPV vírusmi). Patria medzi ne aj kandidáti na terapeutické vakcíny, tj také, ktoré môžu byť podané ľuďom, ktorí sú už chorí (napr. pacienti s rakovinou).
