Tu je návod, ako fungujú prelomové vakcíny na COVID-19 od spoločnosti Pfizer a Moderna

(Obrázky od Tang Ming Tung/DigitalVision/Getty Images)

Ako sa počasie ochladzuje, počet infekcií Pandémia COVID-19 prudko stúpa . Ochromený pandemický Únava, ekonomické obmedzenia a politické nezhody sa predstavitelia verejného zdravotníctva snažili dostať pod kontrolu rastúcu pandémiu.

Ale teraz, nával predbežných analýz od farmaceutických spoločností moderné a Pfizer/BioNTech podnietili optimizmus, že nový typ vakcíny vyrobený z mediátorovej RNA, známy ako mRNA, môže ponúknuť vysokú úroveň ochrany tým, že zabráni COVID-19 medzi očkovanými ľuďmi.

Hoci tieto predbežné správy neboli zverejnené, prekonali očakávania mnohých odborníkov na vakcíny, vrátane môjho. Až do začiatku tohto roka som pracoval na vývoji kandidátov na vakcínu proti Zike a horúčke dengue.



Teraz koordinujem ja medzinárodné úsilie zhromažďovať správy o dospelých pacientoch so súčasnými alebo predchádzajúcimi rakovinami, ktorým bol tiež diagnostikovaný COVID-19.

Sľubné predbežné výsledky

Modern uviedol, že počas r štúdia fázy 3 svojho kandidáta na vakcínu mRNA-1273 , do ktorej sa zapísalo 30 000 dospelých účastníkov z USA , len päť z 95 prípadov COVID-19 sa vyskytlo medzi očkovanými, zatiaľ čo 90 infekcií bolo identifikovaných v skupine s placebom.

To zodpovedá účinnosti 94,5 percenta. U žiadneho z infikovaných pacientov, ktorí dostali vakcínu, sa nevyvinul závažný COVID-19, zatiaľ čo u 11 (12 percent) z tých, ktorí dostali placebo, došlo.

Podobne aj kandidát na vakcínu Pfizer-BioNTech, BNT162b2 , bol 90 percent účinný pri prevencii infekcie počas 3. fázy klinická štúdia , do ktorej sa zapísalo 43 538 účastníkov, z toho 30 percent v USA a 42 percent v zahraničí .

Ako funguje mRNA vakcína?

Vakcíny trénujú imunitný systém, aby rozpoznal časť spôsobujúcu ochorenie a vírus . Vakcíny tradične obsahujú buď oslabené vírusy alebo purifikované podpisové proteíny vírusu.

Ale mRNA vakcína je iná, pretože namiesto toho, aby sa injikoval vírusový proteín, človek dostane genetický materiál – mRNA – ktorý kóduje vírusový proteín.

Keď sa tieto genetické pokyny vstreknú do hornej časti ramena, svalové bunky ich preložia tak, aby vytvorili vírusový proteín priamo v tele.

Tento prístup napodobňuje to, čo SARS-CoV-2 má v prírode – ale mRNA vakcíny kóduje len kritický fragment vírusového proteínu. To dáva imunitnému systému prehľad o tom, ako skutočný vírus vyzerá bez toho, aby spôsobil ochorenie.

Tento náhľad dáva imunitnému systému čas na vytvorenie výkonného protilátky ktorý dokáže neutralizovať skutočný vírus, ak je jedinec niekedy infikovaný.

Zatiaľ čo táto syntetická mRNA je genetický materiál, nemôže sa preniesť na ďalšiu generáciu. Po injekcii mRNA táto molekula riadi produkciu bielkovín vo vnútri svalových buniek , ktorá dosahuje maximálne úrovne počas 24 až 48 hodín a môže trvať ešte niekoľko dní.

Prečo je výroba mRNA vakcíny taká rýchla?

Tradičný vývoj vakcín, aj keď je dobre preštudovaný, je veľmi časovo náročný a nemôže okamžite reagovať na nové pandémie, ako je COVID-19.

Napríklad pri sezónnej chrípke zaberá asi šesť mesiacov od identifikácie cirkulujúceho kmeňa chrípkového vírusu na výrobu vakcíny. Vírus kandidátskej vakcíny proti chrípke sa pestuje približne tri týždne, aby sa vytvoril hybridný vírus, ktorý je menej nebezpečný a lepšie sa mu darí rásť v slepačích vajciach.

Hybridný vírus sa potom vstrekne do veľkého množstva oplodnených vajíčok a niekoľko dní sa inkubuje, aby sa vytvorili ďalšie kópie. Potom sa tekutina obsahujúca vírus odoberie z vajec, vakcinačné vírusy sa usmrtia a vírusové proteíny sa počas niekoľkých dní purifikujú.

mRNA vakcíny môžu preskočiť prekážky vývoja tradičných vakcín, ako je produkcia neinfekčných vírusov alebo produkcia vírusových proteínov na medicínsky náročných úrovniach čistoty.

Vakcíny MRNA eliminujú veľkú časť výrobného procesu, pretože namiesto toho, aby sa injektovali vírusové proteíny, ľudské telo používa pokyny na výrobu vírusových proteínov samo.

Molekuly mRNA sú tiež oveľa jednoduchšie ako proteíny. V prípade vakcín sa mRNA vyrába skôr chemickou než biologickou syntézou, takže je oveľa rýchlejšie než konvenčné vakcíny prerobiť, zväčšiť a vyrobiť vo veľkom.

V skutočnosti, v priebehu niekoľkých dní od sprístupnenia genetického kódu vírusu SARS-CoV-2, mRNA kód testovanie kandidátskej vakcíny bolo pripravené. Najatraktívnejšie je, že akonáhle sa nástroje mRNA vakcíny stanú životaschopnými, mRNA môže byť rýchlo prispôsobená pre ďalšie budúce pandémie.

Aké sú problémy s mRNA?

Technológia MRNA nie je nová. To bolo zobrazené pred chvíľou že keď sa syntetická mRNA vstrekne do zvieraťa, bunky môžu produkovať požadovaný proteín. Pokrok však zostal pomalý.

Je to preto, že mRNA je nielen notoricky nestabilná a ľahko sa degraduje na menšie zložky, ale je tiež ľahko zničená imunitnou obranou ľudského tela, vďaka čomu je jej doručenie do cieľa veľmi neefektívne.

Ale počnúc rokom 2005 , vedci prišli na to, ako stabilizovať mRNA a zabaliť ju do malých častíc, aby ju dodali ako vakcínu. Očakáva sa, že mRNA vakcíny COVID-19 budú prvé, ktoré využívajú túto technológiu a ktoré schváli FDA.

Po desaťročí práce sú teraz mRNA vakcíny pripravené na vyhodnotenie. Lekári budú dávať pozor nežiaduce imunitné reakcie , čo môže byť oboje užitočné a škodlivé .

Prečo udržiavať mRNA superchladnú?

Najdôležitejšou výzvou pre vývoj mRNA vakcíny zostáva jej inherentná nestabilita, pretože je pravdepodobnejšie, že sa rozpadne nad bodom mrazu.

Modifikácia stavebných blokov mRNA a vývoj častíc, ktoré ju dokážu relatívne bezpečne zakukliť, pomohli kandidátom na vakcínu mRNA. Ale táto nová trieda vakcín stále vyžaduje bezprecedentné mraziarenské podmienky na distribúciu a podávanie.

Aké sú požiadavky na chladenie?

Vakcína Pfizer-BioNTech mRNA bude musieť byť optimálne skladovaná pri teplote mínus 94 stupňov Fahrenheita (mínus 70 stupňov Celzia) a bude degradovaná približne päť dní pri bežných teplotách chladenia mierne nad bodom mrazu.

Oproti tomu Moderné nároky jeho vakcína sa môže uchovávať pri väčšine domácich alebo lekárskych mraziacich teplôt až šesť mesiacov na prepravu a dlhodobé skladovanie.

Moderna tiež tvrdí, že jej vakcína môže zostať stabilná pri štandardných chladených podmienkach, 36 až 46 stupňov Fahrenheita (2 až 8 stupňov Celzia), až 30 dní po rozmrazení v rámci šesťmesačnej trvanlivosti.

Niet divu, Pfizer vyvíja aj prepravné kontajnery používanie suchého ľadu na riešenie prepravných obmedzení.

Sanjay Mishra , koordinátor projektu a vedecký pracovník, Vanderbilt University Medical Center, Vanderbiltova univerzita

Tento článok je znovu publikovaný z Konverzácia pod licenciou Creative Commons. Čítať pôvodný článok .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.