Mis on mRNA ja DNA vaktsiinid?
Nn mRNA vaktsiinid (lühendatult RNA vaktsiinid) ja DNA vaktsiinid kuuluvad uude geenipõhiste vaktsiinide klassi. Neid on juba mitu aastat intensiivselt uuritud ja katsetatud. Koronaviiruse pandeemia ajal kiideti mRNA vaktsiinid esimest korda heaks inimeste immuniseerimiseks. Nende toimemehhanism erineb varasemate toimeainete omast.
Uued geenipõhised vaktsiinid (DNA ja mRNA vaktsiinid) on erinevad: need viivad inimese rakkudesse ainult patogeeni antigeenide geneetilise kavandi. Seejärel kasutavad rakud neid juhiseid antigeenide endi kokkupanemiseks, mis seejärel käivitavad spetsiifilise immuunvastuse.
Lihtsamalt öeldes: geenipõhiste vaktsiinide puhul viiakse osa aeganõudvast vaktsiini tootmisprotsessist – antigeenide saamisest – laborist inimese rakkudesse.
Mis on DNA ja mRNA?
Lühend DNA pärineb algselt inglise keelest ja tähistab desoksüribonukleiinhapet (lühendatult DNA). See on geneetilise teabe kandja enamikus organismides, sealhulgas inimestel. DNA on kaheahelaline ahel neljast ehitusplokist (nn alused), mis on paigutatud paaridesse – sarnaselt köisredeliga.
Spetsiifilise valgu tootmiseks kasutab rakk esmalt teatud ensüüme (polümeraase), et luua DNA sektsioonist “koopia” koos vastava ehitusjuhisega (geeniga) üheahelalise mRNA (messengerribonukleiinhappe) kujul.
DNA vaktsiinid sisaldavad patogeeni antigeeni DNA plaani (geeni). MRNA vaktsiinides on see antigeeni plaan juba mRNA kujul olemas. Ja nii toimib immuniseerimine DNA või mRNA vaktsiiniga:
mRNA vaktsiin
Ühelt poolt kaitseb see habrast mRNA-d ja teisalt hõlbustab võõra geneetilise materjali omastamist keharakku.
Pakend võib koosneda näiteks lipiidide nanoosakestest, lühendatult LNP-st (lipiidid = rasvad). Mõnikord pakitakse võõras mRNA ka liposoomidesse. Kui võõras mRNA on rakku sisse võetud, "loetakse" seda otse tsütoplasmas.
Muuhulgas moodustab keha nüüd vastavaid antikehi. See võimaldab organismil "tõelise" nakkuse korral kiiresti reageerida patogeenile endale. Vaktsineeritud messenger RNA seevastu laguneb taas suhteliselt kiiresti.
DNA vaktsiin
Patogeeni antigeeni DNA kavand lisatakse tavaliselt esmalt tehisplasmiidi või vektorviirusesse. Plasmiid on väike rõngakujuline DNA molekul, mis esineb tavaliselt bakterites.
Seejärel lülitatakse see raku ümbrikusse. See rakupinnal olev võõrvalk käivitab lõpuks immuunsüsteemi. See käivitab spetsiifilise kaitsereaktsiooni. Kui vaktsineeritud isik on seejärel nakatunud tegeliku patogeeniga, suudab keha sellega kiiremini võidelda.
Kas vaktsiinidega on seotud riske?
Võimalikud riskid
Kas mRNA vaktsiinid võivad muuta inimese genoomi?
On praktiliselt võimatu, et mRNA vaktsiinid võiksid kahjustada või muuta inimese genoomi. Sellel on mitu põhjust:
mRNA ei sisene raku tuuma
mRNA-d ei saa integreerida DNA-sse
Teiseks on mRNA-l ja DNA-l erinev keemiline struktuur ja seetõttu ei saa neid inimgenoomi inkorporeerida.
Kas DNA vaktsiinid võivad muuta inimese genoomi?
Mõnevõrra erinev on olukord nn DNA-vaktsiinidega. Struktuur vastab inimese DNA-le. Eksperdid peavad aga äärmiselt ebatõenäoliseks, et need ka tegelikult kogemata inimese genoomi saaks: aastatepikkused katsed ja kogemused DNA-vaktsiinidega, mis on juba veterinaarmeditsiinis kasutamiseks heaks kiidetud, pole selle kohta mingeid tõendeid andnud.
See risk ei tundu olevat suurem kui klassikaliste surnud ja elusvaktsiinide puhul. Igal vaktsineerimisel on immuunsüsteemi aktiveeriv toime. Väga harvadel juhtudel võib see tegelikult põhjustada autoimmuunreaktsiooni. Sigade gripivaktsiin põhjustas hiljem umbes 1600 inimesel narkolepsia.
Arvestades miljoneid manustatud vaktsiiniannuseid, näib risk olevat väga madal. Lisaks võivad viirushaigused ise põhjustada ka autoimmuunhaigust.
Ei. Praeguste teadmiste kohaselt ei jõua vaktsiini toimeained munarakkudeni ja sperma.
DNA ja mRNA vaktsiinide eelised
DNA ja mRNA vaktsiine saab toota kiiresti ja piisavas koguses. Samuti peaks olema võimalik lühikeste ajavahemike jooksul kohaneda uute patogeenidega. “Klassikalisi vaktsiine” tuleb toota suurte kulutustega – esmalt tuleb patogeene suurtes kogustes kasvatada ja nende antigeenid ekstraheerida. Seda peetakse keeruliseks.
Kui võrrelda DNA ja mRNA vaktsiine, siis viimastel on mõned eelised: Juhuslik inkorporeerimine inimese genoomi on nendega veelgi vähem tõenäoline kui DNA vaktsiinide puhul.
Lisaks ei vaja nad tõhusa immuunvastuse esilekutsumiseks võimendajaid – tuntud kui adjuvante.
DNA ja mRNA vaktsiinid: praegused uuringud
Lisaks töötavad farmaatsiaettevõtted praegu DNA-vaktsiinidega umbes 20 erineva haiguse vastu, sealhulgas gripp, AIDS, B-hepatiit, C-hepatiit ja emakakaelavähk (mis on tavaliselt põhjustatud HPV viirustega nakatumisest). Nende hulka kuuluvad ka terapeutiliste vaktsiinide kandidaadid, st need, mida saab manustada juba haigetele inimestele (nt vähihaiged).
