Co jsou mRNA a DNA vakcíny?
Takzvané mRNA vakcíny (zkráceně RNA vakcíny) a DNA vakcíny patří do nové třídy vakcín na bázi genů. Již několik let jsou předmětem intenzivního výzkumu a testování. Během pandemie koronaviru byly mRNA vakcíny poprvé schváleny pro imunizaci lidí. Jejich způsob účinku se liší od předchozích účinných látek.
Nové vakcíny založené na genu (vakcíny DNA a mRNA) jsou odlišné: Pouze zavádějí genetický plán pro antigeny patogenů do lidských buněk. Buňky pak pomocí těchto instrukcí sestaví samotné antigeny, které pak spustí specifickou imunitní odpověď.
Jednoduše řečeno: U vakcín na bázi genů se část časově náročného procesu výroby vakcíny – získávání antigenů – přesouvá z laboratoře do lidských buněk.
Co je DNA a mRNA?
Zkratka DNA pochází původně z angličtiny a znamená deoxyribonukleovou kyselinu (zkráceně DNA). Je nositelem genetické informace u většiny organismů, včetně člověka. DNA je dvouvláknový řetězec čtyř stavebních bloků (nazývaných báze) uspořádaných do párů – podobně jako provazový žebřík.
K produkci specifického proteinu buňka nejprve pomocí určitých enzymů (polymeráz) vytvoří „kopii“ úseku DNA s odpovídajícími stavebními instrukcemi (genem) ve formě jednovláknové mRNA (messenger ribonukleové kyseliny).
DNA vakcíny obsahují DNA plán (gen) pro antigen patogenu. V mRNA vakcínách je tento antigenní plán již přítomen ve formě mRNA. A takto funguje imunizace pomocí DNA nebo mRNA vakcíny:
vakcína mRNA
Na jedné straně to chrání křehkou mRNA a na druhé straně to usnadňuje příjem cizího genetického materiálu do tělesné buňky.
Obal se může skládat například z lipidových nanočástic, zkráceně LNP (lipidy = tuky). Někdy je cizí mRNA také zabalena v liposomech. Jakmile je cizí mRNA přijata do buňky, je „přečtena“ přímo v cytoplazmě.
Tělo si nyní mimo jiné tvoří odpovídající protilátky. To umožňuje tělu rychle reagovat na samotný patogen v případě „skutečné“ infekce. Vakcinovaná messenger RNA se naproti tomu opět poměrně rychle rozloží.
DNA vakcína
DNA plán antigenu patogenu je obvykle nejprve začleněn do umělého plazmidu nebo vektorového viru. Plazmid je malá molekula DNA ve tvaru prstence, která se obvykle vyskytuje v bakteriích.
Poté je začleněna do obalu buňky. Tento cizí protein na buněčném povrchu konečně spouští imunitní systém. Spouští specifickou obrannou reakci. Pokud je pak očkovaná osoba infikována skutečným patogenem, tělo se s ní může vypořádat rychleji.
Jsou s vakcínami spojena nějaká rizika?
Možná rizika
Mohou mRNA vakcíny změnit lidský genom?
Je prakticky nemožné, že by mRNA vakcíny mohly poškodit nebo pozměnit lidský genom. Důvodů je několik:
mRNA nevstupuje do buněčného jádra
mRNA nemůže být integrována do DNA
Za druhé, mRNA a DNA mají odlišnou chemickou strukturu, a proto nemohou být začleněny do lidského genomu.
Mohou DNA vakcíny změnit lidský genom?
Poněkud jiná situace je u tzv. DNA vakcín. Struktura odpovídá lidské DNA. Odborníci však také považují za krajně nepravděpodobné, že by skutečně mohly být nedopatřením začleněny do lidského genomu: léta experimentů a zkušeností s DNA vakcínami, které již byly schváleny pro použití ve veterinární medicíně, o tom nesvědčily.
Riziko se zde nezdá být o nic vyšší než u klasických mrtvých a živých vakcín. Každá forma očkování má aktivační účinek na imunitní systém. Ve velmi vzácných případech to může skutečně vést k autoimunitní reakci. Vakcína proti prasečí chřipce později způsobila, že asi 1600 lidí onemocnělo narkolepsií.
Vzhledem k mnoha milionům podaných dávek vakcíny se riziko zdá být velmi nízké. Navíc samotná virová onemocnění mohou také vést k autoimunitnímu onemocnění.
Ne. Podle současných znalostí se účinné látky vakcíny nedostanou do vajíček a spermií.
Výhody DNA a mRNA vakcín
DNA a mRNA vakcíny lze vyrábět rychle a v dostatečném množství. Také by mělo být možné adaptovat se na nové patogeny v krátkých časových intervalech. „Klasické vakcíny“ je třeba vyrábět s velkými náklady – patogeny je třeba nejprve kultivovat ve velkém množství a extrahovat jejich antigeny. To je považováno za složité.
Při porovnávání DNA a mRNA vakcín mají posledně jmenované určité výhody: Náhodné začlenění do lidského genomu je u nich ještě méně pravděpodobné než u DNA vakcín.
Navíc nevyžadují žádné posilovače – známé jako adjuvans – ke spuštění účinné imunitní reakce.
DNA a mRNA vakcíny: současný výzkum
Kromě toho farmaceutické společnosti v současné době pracují na DNA vakcínách proti přibližně 20 různým nemocem, včetně chřipky, AIDS, hepatitidy B, hepatitidy C a rakoviny děložního čípku (obvykle způsobené infekcí HPV viry). Patří sem také kandidáty terapeutických vakcín, tj. takové, které lze aplikovat již nemocným lidem (např. pacientům s rakovinou).
