Պատվաստումների և առողջության կոնֆերանսում փորձագետները կոչ արեցին «բոլորը ուշադրություն դարձնեն mRNA պատվաստանյութերին, որոնք մարդուն ապահովում են անսահմանափակ մտածողությամբ»:Այսպիսով, ի՞նչ է իրենից ներկայացնում mRNA պատվաստանյութը:Ինչպե՞ս է այն հայտնաբերվել և ո՞րն է դրա կիրառական արժեքը:Կարո՞ղ է այն դիմակայել ամբողջ աշխարհում մոլեգնող COVID-19-ին:Արդյո՞ք իմ երկիրը հաջողությամբ մշակել է mRNA պատվաստանյութ:Այսօր եկեք իմանանք mRNA պատվաստանյութերի անցյալի և ներկայի մասին:

01
Ի՞նչ է mRNA-ն mRNA պատվաստանյութերում:

mRNA (Messenger RNA), այսինքն՝ սուրհանդակ ՌՆԹ, միաշղթա ՌՆԹ-ի տեսակ է, որը տառադարձվում է ԴՆԹ-ի շղթայից որպես ձևանմուշ և կրում է գենետիկ տեղեկատվություն, որը կարող է ուղղորդել սպիտակուցի սինթեզը։Աշխարհիկ լեզվով ասած՝ mRNA-ն կրկնօրինակում է միջուկի երկշղթա ԴՆԹ-ի մեկ շղթայի գենետիկական տեղեկատվությունը, այնուհետև թողնում է միջուկը՝ ցիտոպլազմում սպիտակուցներ արտադրելու համար:Ցիտոպլազմայում ռիբոսոմները շարժվում են mRNA-ի երկայնքով, կարդում են նրա բազային հաջորդականությունը և այն վերածում համապատասխան ամինաթթվի՝ ի վերջո ձևավորելով սպիտակուց (Նկար 1):

Նկար 1 mRNA աշխատանքային գործընթացը

02
Ի՞նչ է mRNA պատվաստանյութը և ինչո՞վ է այն յուրահատուկ:

mRNA պատվաստանյութերը օրգանիզմ են ներմուծում հիվանդությանը հատուկ հակագեններ կոդավորող mRNA և օգտագործում են հյուրընկալող բջջի սպիտակուցի սինթեզի մեխանիզմը՝ անտիգեններ ստեղծելու համար՝ դրանով իսկ առաջացնելով իմունային պատասխան:Սովորաբար, հատուկ անտիգենների mRNA հաջորդականությունները կարող են կառուցվել ըստ տարբեր հիվանդությունների, փաթեթավորվել և փոխադրվել բջիջներ նոր լիպիդային նանոկրիչ մասնիկներով, այնուհետև մարդկային ռիբոսոմների mRNA հաջորդականություններն օգտագործվում են mRNA հաջորդականությունները թարգմանելու համար՝ հիվանդության հակագենային սպիտակուցներ արտադրելու համար, որոնք ճանաչվում են աուտոիմուն համակարգի կողմից որպես իմունային համակարգի կանխարգելում:

Նկար 2. mRNA պատվաստանյութի in vivo ազդեցությունը

Այսպիսով, ինչո՞վ է եզակի mRNA պատվաստանյութի այս տեսակը՝ համեմատած ավանդական պատվաստանյութերի հետ:mRNA պատվաստանյութերը երրորդ սերնդի ամենաարդիական պատվաստանյութերն են, և հետագա հետազոտություններ են անհրաժեշտ դրանց կայունությունը բարձրացնելու, դրանց իմունոգենությունը կարգավորելու և առաքման նոր տեխնոլոգիաներ մշակելու համար:

Ավանդական պատվաստանյութերի առաջին սերունդը հիմնականում ներառում է ոչ ակտիվացված պատվաստանյութեր և կենդանի թուլացած պատվաստանյութեր, որոնք առավել լայնորեն օգտագործվում են:Անակտիվացված պատվաստանյութերը վերաբերում են սկզբում վիրուսների կամ բակտերիաների մշակմանը, այնուհետև ջերմության կամ քիմիական նյութերի (սովորաբար ֆորմալինի) միջոցով դրանց ապաակտիվացմանը.կենդանի թուլացած պատվաստանյութերը վերաբերում են պաթոգեններին, որոնք տարբեր բուժումներից հետո մուտացիայի են ենթարկում և թուլացնում դրանց թունավորությունը:բայց դեռ պահպանում է իր իմունոգենությունը:Մարմնի մեջ դրա պատվաստումը չի առաջացնի հիվանդության առաջացում, սակայն պաթոգենը կարող է աճել և բազմանալ մարմնում, առաջացնել մարմնի իմունային պատասխանը և դեր խաղալ երկարաժամկետ կամ ցմահ պաշտպանություն ստանալու գործում:

Նոր պատվաստանյութերի երկրորդ սերունդը ներառում է ենթաբաժնի պատվաստանյութեր և ռեկոմբինանտ սպիտակուցային պատվաստանյութեր:Ենթաբաժնի պատվաստանյութը պատվաստանյութի ենթամիավորի պատվաստանյութ է, որը պատրաստված է պաթոգեն բակտերիաների հիմնական պաշտպանիչ իմունոգեն բաղադրիչներից, այսինքն՝ քիմիական տարրալուծման կամ վերահսկվող պրոտեոլիզի միջոցով արդյունահանվում և զննվում է բակտերիաների և վիրուսների հատուկ սպիտակուցային կառուցվածքը:Իմունոլոգիական ակտիվ բեկորներից պատրաստված պատվաստանյութեր;ռեկոմբինանտ սպիտակուցային պատվաստանյութերը հակագենային ռեկոմբինանտ սպիտակուցներ են, որոնք արտադրվում են բջիջների արտահայտման տարբեր համակարգերում:

Առաջատար պատվաստանյութերի երրորդ սերունդը ներառում է ԴՆԹ պատվաստանյութեր և mRNA պատվաստանյութեր:Այն ուղղակիորեն ներդնում է վիրուսային գենի հատվածը (ԴՆԹ կամ ՌՆԹ), որը կոդավորում է որոշակի հակագենային սպիտակուցը կենդանիների սոմատիկ բջիջներում (պատվաստանյութի ներարկում մարդու մարմնում) և արտադրում է հակագենային սպիտակուցը հյուրընկալող բջջի սպիտակուցի սինթեզի համակարգի միջոցով՝ դրդելով հյուրընկալողին իմունիտետ ստեղծել հակագենային սպիտակուցի պատասխանի նկատմամբ՝ հասնելու հիվանդության կանխարգելման և բուժման նպատակին:Երկուսի միջև տարբերությունն այն է, որ ԴՆԹ-ն սկզբում տառադարձվում է mRNA-ի, այնուհետև սինթեզվում է սպիտակուցը, մինչդեռ mRNA-ն ուղղակիորեն սինթեզվում է:

03
mRNA պատվաստանյութի հայտնաբերման պատմությունը և կիրառման արժեքը

Երբ խոսքը վերաբերում է mRNA պատվաստանյութերին, մենք պետք է նշենք նշանավոր կին գիտնական Քեթի Կարիկոյին, ով ամուր գիտահետազոտական ​​հիմք է դրել mRNA պատվաստանյութերի հայտնվելու համար:Նա ուսումնասիրելու ընթացքում լի էր mRNA-ի նկատմամբ հետազոտական ​​հետաքրքրությամբ:Իր ավելի քան 40 տարվա գիտահետազոտական ​​կարիերայի ընթացքում նա կրկնակի անհաջողություններ է կրել, չի դիմել գիտահետազոտական ​​հիմնադրամների համար և չի ունեցել կայուն գիտահետազոտական ​​դիրք, բայց նա միշտ պնդել է mRNA հետազոտությունների վրա:

Քեթի Կարիտո

mRNA պատվաստանյութերի հայտնվելու մեջ կան երեք կարևոր հանգույցներ.

Առաջին քայլում նրան հաջողվեց բջիջների կուլտուրայի միջոցով արտադրել ցանկալի mRNA մոլեկուլը, բայց նա բախվեց mRNA-ն մարմնում գործելու խնդիր.Հետո նա հանդիպեց Վայսմանին։Նրանք օգտագործել են tRNA-ի մի մոլեկուլ, որը կոչվում է կեղծուրիդին, որպեսզի mRNA-ն խուսափի իմունային պատասխանից:][2].
Երկրորդ քայլում, մոտ 2000 թվականին, պրոֆեսոր Պիտեր Կուլիսը ուսումնասիրել է լիպիդային նանոտեխնոլոգիայի LNP-ները siRNA-ի in vivo առաքման համար գեների խլացման կիրառման համար [3][4]:Weissman կազմակերպությունը Kariko et al.պարզվել է, որ LNP-ն in vivo-ում mRNA-ի հարմար կրող է և կարող է արժեքավոր գործիք դառնալ mRNA կոդավորող բուժական սպիտակուցներ փոխանցելու համար, և հետագայում ստուգվել Զիկա վիրուսի, ՄԻԱՎ-ի և ուռուցքների կանխարգելման համար [5] ][6][7][8]:

Երրորդ քայլում՝ 2010 և 2013 թվականներին, Moderna-ն և BioNTech-ը հաջորդաբար ստացան արտոնագրեր՝ կապված mRNA սինթեզի հետ Փենսիլվանիայի համալսարանից՝ հետագա զարգացման համար:Կատալինը նաև դարձավ BioNTech-ի ավագ փոխնախագահը 2013-ին՝ mRNA պատվաստանյութերի հետագա մշակման համար:

Այսօր mRNA պատվաստանյութերը կարող են օգտագործվել վարակիչ հիվանդությունների, ուռուցքների և ասթմայի դեպքում:Ամբողջ աշխարհում մոլեգնող COVID-19-ի դեպքում mRNA պատվաստանյութերը կարող են առաջնահերթ դեր խաղալ:

04
mRNA պատվաստանյութի կիրառման հեռանկարը COVID-19-ում

COVID-19-ի գլոբալ համաճարակի պայմաններում երկրները քրտնաջան աշխատում են համաճարակը զսպելու համար պատվաստանյութ մշակելու ուղղությամբ:Որպես պատվաստանյութի նոր տեսակ՝ mRNA պատվաստանյութը առաջատար դեր է խաղացել նոր թագի համաճարակի առաջացման գործում:Շատ առաջատար ամսագրեր հաղորդել են mRNA-ի դերի մասին SARS-CoV-2 նոր կորոնավիրուսի մեջ (Նկար 3):

Գծապատկեր 3 Հաշվետվություն mRNA պատվաստանյութերի մասին՝ նոր կորոնավիրուսը կանխելու համար (NCBI-ից)

Նախ, շատ գիտնականներ զեկուցել են mRNA պատվաստանյութի (SARS-CoV-2 mRNA) հետազոտության մասին նոր կորոնավիրուսի դեմ մկների մոտ։Օրինակ՝ լիպիդային նանոմասնիկներով պարկուճված նուկլեոզիդով ձևափոխված mRNA (mRNA-LNP) պատվաստանյութը, մեկ դոզայի ներարկումն առաջացնում է 1-ին տիպի CD4+ T և CD8+ T բջիջների ուժեղ արձագանքներ, երկարատև պլազմայի և հիշողության B բջիջների պատասխաններ և կայուն և կայուն չեզոքացնող հակամարմիններ:Սա ցույց է տալիս, որ mRNA-LNP պատվաստանյութը խոստումնալից թեկնածու է COVID-19-ի դեմ[9][10]:

Երկրորդ, որոշ գիտնականներ համեմատեցին SARS-CoV-2 mRNA-ի և ավանդական պատվաստանյութերի ազդեցությունները:Համեմատած ռեկոմբինանտ սպիտակուցային պատվաստանյութերի հետ. mRNA պատվաստանյութերը շատ ավելի բարձր են, քան սպիտակուցային պատվաստանյութերը բողբոջային կենտրոնի արձագանքում, Tfh ակտիվացում, չեզոքացնող հակամարմինների արտադրություն, հատուկ հիշողության B բջիջներ և երկարակյաց պլազմային բջիջներ [11]:

Այնուհետև, երբ SARS-CoV-2 mRNA պատվաստանյութի թեկնածուները մտան կլինիկական փորձարկումներ, մտավախություններ բարձրացվեցին պատվաստանյութի պաշտպանության կարճ տևողության վերաբերյալ:Գիտնականները մշակել են նուկլեոզիդով մոդիֆիկացված mRNA պատվաստանյութի լիպիդներով պատված ձև, որը կոչվում է mRNA-RBD:Մեկ ներարկումը կարող է առաջացնել ուժեղ չեզոքացնող հակամարմիններ և բջջային պատասխաններ և կարող է գրեթե ամբողջությամբ պաշտպանել 2019-nCoV-ով վարակված մոդելային մկներին՝ չեզոքացնող հակամարմինների բարձր մակարդակով, որը պահպանվում է առնվազն 6,5 ամիս:Այս տվյալները ցույց են տալիս, որ mRNA-RBD-ի մեկ դոզան երկարաժամկետ պաշտպանություն է ապահովում SARS-CoV-2 մարտահրավերից [12]:
Կան նաև գիտնականներ, որոնք աշխատում են COVID-19-ի դեմ նոր անվտանգ և արդյունավետ պատվաստանյութեր մշակելու ուղղությամբ, ինչպիսին է BNT162b պատվաստանյութը:Պաշտպանված մակակները SARS-CoV-2-ից, պաշտպանեցին ստորին շնչուղիները վիրուսային ՌՆԹ-ից, արտադրեցին բարձր հզոր հակամարմիններ և հիվանդության ուժեղացման նշաններ ցույց չտվեցին:Երկու թեկնածուներ ներկայումս գնահատվում են I փուլի փորձարկումներում, և գնահատումը գլոբալ II/III փուլերի փորձարկումներում նույնպես ընթացքի մեջ է, և դիմումը մոտ է [13]:

05
mRNA պատվաստանյութի կարգավիճակն աշխարհում

Ներկայումս BioNTech-ը, Moderna-ն և CureVac-ը հայտնի են որպես mRNA թերապիայի աշխարհի առաջատար երեք առաջատարներ:Դրանցից BioNTech-ը և Moderna-ն առաջատար դիրքերում են նոր թագի պատվաստանյութի հետազոտության և մշակման գործում:Moderna-ն կենտրոնացած է mRNA-ի հետ կապված դեղամիջոցների և պատվաստանյութերի հետազոտության և զարգացման վրա:COVID-19 III փուլի փորձնական mRNA-1273 պատվաստանյութը ընկերության ամենաարագ զարգացող նախագիծն է:BioNTech-ը նաև mRNA դեղամիջոցների և պատվաստանյութերի հետազոտման և մշակման աշխարհում առաջատար ընկերություն է, որն ունի ընդհանուր առմամբ 19 mRNA դեղամիջոց/պատվաստանյութ, որոնցից 7-ը թեւակոխել են կլինիկական փուլ:CureVac-ը կենտրոնացել է mRNA դեղամիջոցների/պատվաստանյութերի հետազոտության և զարգացման վրա և աշխարհում առաջին ընկերությունն է, որը ստեղծել է GMP-ին համապատասխան ՌՆԹ արտադրության գիծ՝ կենտրոնանալով ուռուցքների, վարակիչ հիվանդությունների և հազվագյուտ հիվանդությունների վրա:

Առնչվող ապրանքներ.RNase inhibitor
Բանալի բառեր՝ miRNA պատվաստանյութ, ՌՆԹ-ի մեկուսացում, ՌՆԹ-ի արդյունահանում, RNase Inhibitor

Հղումներ՝ 1.K Karikó, Buckstein M, Ni H, et al.ՌՆԹ-ի ճանաչման ճնշում Toll-անման ընկալիչների կողմից. Նուկլեոզիդների ձևափոխման ազդեցությունը և ՌՆԹ-ի էվոլյուցիոն ծագումը [J]:Իմունիտետ, 2005, 23 (2): 165-175:
2. K Karikó, Muramatsu H, Welsh FA, et al.Պսևդուրիդինի ներգրավումը mRNA-ի մեջ տալիս է գերազանց ոչ իմունոգեն վեկտոր՝ մեծացած թարգմանական հզորությամբ և կենսաբանական կայունությամբ [J]:Մոլեկուլային թերապիա, 2008.3.Chonn A, Cullis PR.Լիպոսոմային տեխնոլոգիաների վերջին առաջընթացը և դրանց կիրառումը գեների համակարգային առաքման համար [J]:Ընդլայնված Drug Delivery Reviews, 1998, 30 (1-3):73.4.Kulkarni JA, Witzigmann D, Chen S, et al.Lipid Nanoparticle Technology for Clinical Translation of siRNA Therapeutics[J].Քիմիական հետազոտությունների հաշիվներ, 2019, 52(9).5.Կարիկո, Կատալին, Մադդեն և այլն:Նուկլեոզիդով ձևափոխված mRNA-ի արտահայտման կինետիկան, որը առաքվում է լիպիդային նանոմասնիկներով մկներին տարբեր ուղիներով [J]:Journal of Controlled Release Official Journal of the Controlled Release Society, 2015.6.Զիկա վիրուսի պաշտպանություն նուկլեոզիդով ձևափոխված mRNA պատվաստման միջոցով [J]:Բնություն, 2017, 543 (7644): 248-251.7.Pardi N, Secreto AJ, Shan X, et al.Նուկլեոզիդով ձևափոխված mRNA-ի օգտագործումը, որը կոդավորում է լայնորեն չեզոքացնող հակամարմինը, պաշտպանում է մարդկայնացված մկներին ՄԻԱՎ-1 մարտահրավերից[J]:Nature Communications, 2017, 8:14630.8.Stadler CR, B?Hr-Mahmud H, Celik L, et al.Մեծ ուռուցքների վերացում մկների մոտ mRNA-ով կոդավորված երկսպեցիֆիկ հակամարմիններով [J]:Բնության բժշկություն, 2017.9.NN Zhang, Li XF, Deng YQ, et al.Ջերմակայուն mRNA պատվաստանյութ COVID-19-ի դեմ [J]:Բջջային, 2020.10.D Laczkó, Hogan MJ, Toulmin SA, et al.Նուկլեոզիդով ձևափոխված mRNA պատվաստանյութերով մեկ իմունիզացիան առաջացնում է ուժեղ բջջային և հումորային իմունային պատասխաններ SARS-CoV-2-ի դեմ մկների մոտ - ScienceDirect[J]:2020.11.Lederer K, Castao D, Atria DG, et al.SARS-CoV-2 mRNA պատվաստանյութերը խթանում են հակագենային հատուկ սերմինալ կենտրոնի արձագանքները՝ կապված չեզոքացնող հակամարմինների առաջացման հետ[J]:Իմունիտետ, 2020, 53(6):1281-1295.e5.12.Huang Q, Ji K, Tian S, et al.Մեկ դոզայի mRNA պատվաստանյութը երկարաժամկետ պաշտպանություն է ապահովում hACE2 տրանսգենային մկների համար SARS-CoV-2[J]-ից:Nature Communications.13.Vogel AB, Kanevsky I, Ye C, et al.Իմունոգեն BNT162b պատվաստանյութերը պաշտպանում են ռեզուս մակակներին SARS-CoV-2[J]-ից:Բնություն, 2021:1-10.