РНК-вакцини. ТЮБ 2016

Слайд 1. 20. РНК-вакцини. Дослідники з Массачусетського технологічного інституту запропонували технологію створення РНК-вакцин. На думку вчених, така вакцина безпечніша за ДНК-вакцини. Проаналізуйте переваги та недоліки цього нового типу вакцин порівняно з іншими типами.

Слайд 2. Вакцина – препарат із живих, ослаблених (знешкоджених) або вбитих збудників хвороб чи продуктів їхньої життєдіяльності.

Слайд 3. Сучасні вакцини поділяють на такі групи: вакцини, які виготовляють із живих збудників з ослабленою вірулентністю; вакцини з убитих патогенних мікробів; анатоксини; хімічні вакцини; біосинтетичні вакцини; рибосомальні вакцини.

Окрему групу становлять так звані вакцини четвертого покоління, зокрема ДНК- та РНК-вакцини.

Незважаючи на наявність певних переваг, кожен вид вакцин має ряд суттєвих недоліків, що обмежує їхнє використання. Слайд 4. Зокрема, жива вакцина корпускулярна — містить 99 % баласту і тому досить реактогенна, крім того, вона здатна зумовлювати мутації, що особливо небезпечно у відношенні статевих клітин. Живі вакцини містять контамінанти, важко дозуються і піддаються біоконтролю, чутливі до дії високих температур і вимагають неухильного дотримання холодового ланцюга. Також  існує можливість реверсії вірулентних форм, що може стати причиною захворювання вакцинованого.

Слайд 5. Недоліком інактивованої вакцини є те, що вона слабка і вакцинація проводиться в 2 чи 3 прийоми, вимагає частих ревакцинацій.

Слайд 6. Синтетичні ж вакцини менш ефективні, у порівнянні з традиційними, тому що багато ділянок вірусів мають значну мінливість у плані імуногенності і дають меншу імуногенність, ніж нативний вірус.

Слайд 7. Більшість вакцин четвертого покоління знаходяться в стадії розробки і є досить перспективним у плані ефективності, оскільки їхнє використання дозволяє уникати більшості вище зазначених проблем. Та все ж і вони не позбавлені недоліків. Зокрема, для ДНК-вакцини характерно: слабка імуногенність, для вірусних векторів існує небезпека інтеграції чужорідної ДНК в геном клітини, можливий розвиток аутоімунних реакцій, плазмідні і вірусні вектори можуть викликати неспецифічну імунну відповідь.

Слайд 8. Дослідники з Массачусетського технологічного інституту запропонували технологію створення РНК-вакцини, яка,  на їхню думку, володіє усіма перевагами ДНК-вакцини, але є  безпечнішою за неї.

Вакцина складається з матричної РНК, яка може містити інформацію про будь-який патогенний білок. РНК поміщають в вектор (наночастинки) – молекулу, яка виконує функцію системи доставки в живі клітини. Слайд 9. Вакцина такого типу вводиться в організм шляхом звичайної ін'єкції, що робить їх простими у використанні. Як тільки комплекс дендример-РНК проникає в клітину, виконується процес трансляції, що провокує імунну відповідь двох типів: йде одночасне вироблення антитіл та Т-клітин. Синтезовані таким чином білки вірусу не можуть призвести до хвороби, а лише запускають потужну імунну реакцію. Слайд 10. Після того, як дендримери та РНК з'єднуються, утворюється комплекс, що згортається в сферичну структуру діаметром 150 нанометрів. Це схоже з розміром багатьох вірусів, і молекули РНК-вакцини проходять в клітини організму приблизно так само, як білки вірусів.

За словами вчених, цей підхід можна застосувати до боротьби не лише проти інфекційних захворювань, але і для створення вакцин, які допомагають організму розпізнавати і знищувати ракові пухлини.

Змінюючи послідовність РНК, вчені можуть створювати вакцини, які ініціюють в клітинах організму господаря виробництво практично будь-яких білків. РНК-молекули також включають інструкції для ампліфікації РНК, так що клітини виробляють ще більше білків, що в свою чергу викликає куди більш сильну реакцію імунітету.

Слайд 11.  Однак, найважливіше, на думку авторів, швидкість розробки таких вакцин. На кожну вченим було потрібно близько тижня, тоді як створення звичайної вакцини прийнятими до сих пір методами вимагає культивування вірусу в культурах клітин і займає місяці. Вони не потребують заморожування і не викликають анафілактичного шоку у людей, чутливих до овальбуміну, сліди якого, незважаючи на очистку, залишаються в класичній вакцині.

Слайд 12. Отже, основні переваги РНК-вакцин: 1) швидкого виробництва після ідентифікації патогену; 2) потребують мінімального очищення після виробництва; 3) мають низький потенціал забруднення алергенами; 4) можуть провокувати імунну відповідь на декілька антигенів, являючи собою комбіновані реплікони; 5) не вимагає використання додаткових ад’ювантів, які можуть викликати несприятливі імунні реакції; 6) викликають одночасний синтез відповідних антитіл та Т-клітин; 7) не інтегрується в геном клітини-господаря; 8) створює захисний імунітет при однократній дозі, що поліпшує комплаєнтність пацієнтів і зменшує навантаження на  медичних працівників при здійсненні вакцинації.

Слайд 13. Та не зважаючи на такі очевидні переваги, є декілька чинників, що ускладнюють і обмежують ефективність РНК-вакцини: 1) молекули РНК чутливі до внутрішньоклітинної і позаклітинної деградації; 2) експресія мРНК є тимчасовою;  3) може виникнути трансляційна репресія у відповідь на введення РНК; 4) імуногенність та/або токсичність сполук доставки, які можуть бути використані для розгортання вакцин створює додаткові складності. Зокрема, катіонні ліпіди дендримерів можуть бути токсичними при використанні у високих дозах. Крім того, вони можуть бути імуногенними, що в свою чергу  обмежить експресію трансфікованих РНК. Також, інтерферон, що синтезується  у відповідь на ліпідно-закомплексовану мРНК може обмежити ефективність РНК-вакцин на їхній основі.

Також така вакцина може бути ефективною не для  профілактики раку, а для знищення ракових клітин, які вже виникли у пацієнта.

Слайд 14. Отже, ґрунтовно проаналізувавши основні недоліки та переваги РНК-вакцини наша команда вважає, що за умов подолання вище зазначених недоліків такі РНК-вакцини являють собою майбутнє в сфері профілактики та лікування інфекційних захворювань, в тому числі найнебезпечніших вірусних і паразитарних, а також онкохворих.

Слайд 15. Доповідь завершено. Дякую за увагу!