فهرست مطالب
mRNA , واکسن ها، اصول و چالش های ساخت
mRNA ها و ساخت واکسن !!! چگونه ممکن است از mRNA ها واکسن ساخت ؟
mRNA واکسن ها به دلیل موارد زیر جایگزین امیدوار کننده ای برای رویکرد های متدوال واکسن هستند:
•قدرت بالا،
•ظرفیت توسعه سریع
• پتانسیل ساخت با هزینه کم
• تجویز بیخطر
پیشرفت های اخیر فن آوری در حال حاضر تا حد زیادی بر این مسائل غلبه کرده است .
چندین سیستم واکسن mRNA علیه بیماری های عفونی و انواع مختلفی از سرطان، نتایج دلگرمکنندهای را هم در مدلهای حیوانی و هم در انسان نشان داده است.
فن آوریهای mRNA امکان تغییر و تحول زمینههای پزشکی، از جمله پیشگیری از بیماریهای عفونی را دارند.
مزایا :
استفاده از واکسنها از تسریع کشف ایمونوژن گرفته تا واکنش سریع و تولید هدف بیماریهای متعدد است.
درک بیشتر از ویژگیهای کیفی که کارایی ترجمه را مشخص میکنند ، همچنین درک جامع از اهمیت تحویل mRNA، دوره جدید سرمایهگذاری را در فعالیتهای توسعهگر تحت تاثیر قرار داده است.
تاریخچه این نوع واکسن :
مشکل اغلب واکسنها این است که در برابر عوامل غیر عفونی مانند سرطان، ممکن است کارایی لازم را نداشته باشند.
وجود مشکلات اینچنینی به خوبی نشان میدهد که تلاش برای تولید نسل بعدی و موثرتر واکسنها تا چه اندازه ضروری است.
استفاده از نوکلئیکاسیدها به عنوان یک جایگزین امیدبخش برای درمان بیماریها، به جای روشهای رایج تولید واکسن حدود سه دهه پیش آغاز شده است.
اولین گزارش موفقیت آمیز بودن این روش در سال 1990 منتشر شد.
در آن مطالعه، mRNA رونوشت شده در آزمایشگاه به موش تزریق شد و پس از آن پروتئین مربوط به آن ژن در بدن موش شناسایی شد.
mRNA چیست ؟!
mRNA مرحله میانی بین ترجمه DNA رمزگذار پروتئین و تولید پروتئین توسط ریبوزومها در سیتوپلاسم است.
.در حال حاضر دو نوع RNA عمده به عنوان واکسن مورد مطالعه قرار می گیرند: 1.mRNA غیرتکثیر شونده
2. RNA خودتقویتکننده حاصل از ویروس.
نکته :
•واکسنهای معمولی مبتنی بر mRNA، آنتیژن مورد علاقه را رمزگذاری میکنند و حاوی مناطق ترجمه نشده ( UTR) هستند.
• RNAهای خودتقویتکننده آنتیژن ،تجهیزات و دستگاههای تکثیر ویروس را نیز کد میکنند
این امر تقویت RNA داخل سلولی و بیان پروتئین فراوان را امکان پذیر میکند.
عملکرد واکسن های mRNA :
پس از تزریق mRNA ؛
این مولکول ، پروتئینهای تولیدی درون سلولهای عضلانی را هدایت میکند .
در بازه زمانی ۲۴ تا ۴۸ ساعت به حداکثر فعالیت خود رسیده و می تواند تا چند روز نیز ادامه پیدا کند.
این واکسن ها، بسیاری از مراحل تولید واکسنهای قبلی را ندارند زیرا بدن انسان به جای تزریق پروتئینهای ویروسی، از دستورالعملهای تولید پروتئین های ویروسی خود استفاده میکند.
واکسنهای mRNA بسیار سریعتر از واکسنهای معمولی طراحی، مقیاس بندی و تولید انبوه میشوند.
دمای نگهداری:
واکسنهای mRNA به طور ذاتی بیثبات هستند ؛
بنابراین ممکن است در دماهای معمولی هم تجزیه شوند به همین دلیل باید آنها را در دمای بسیار پایین نگهداری کرد.
اهمیت واکسن های mRNA :
بهبودهای اخیر در واکسنهای mRNA برای موارد زیر عمل میکنند:
•افزایش ترجمه پروتئین
•تعدیل سیستم ایمنی ذاتی
•سازگار و بهبود زایمان
✓ رویکردهای متنوعی برای واکسن های سرطان mRNA، از جمله:
•واکسنهای سلول دندریتیک و انواع مختلف mRNA به صورت مستقیم تزریقی در آزمایشات بالینی متعدد سرطان کاربرد دارند.
•برخی نتایج امیدوار کننده، پاسخ سلولهای T آنتیژن خاص و بقای طولانیمدت عاری از بیماری در برخی موارد نشان داده شده است.
مزیت های واکسن mRNA :
1. مولکولهای mRNA به طور طبیعی در فرآیندهای سلولی تجزیه میشوند.
2. نیمه عمر این مولکول در محیط آزمایشگاهی توسط مکانیزمهای مشخصی قابل کنترل شدن میباشد.
3. با ایجاد تغییرات مختلفی در مولکول mRNA میتوان میزان پایداری و همچنین ترجمه این مولکولها را بهینه سازی کرد.
4. تولید نسبتا راحت این واکسن در مقیاس بالا
چالش های ساخت واکسن:
ملاحظات و چالشهای درمانی شامل مقیاسگذاری برای تولید روشهای خوب تولید (GMP)، ایجاد مقررات، مستندسازی بیشتر ایمنی و افزایش کارایی است.
جهت مهم تحقیق در آینده، مقایسه و روشن سازی مسیرهای ایمنی فعال شده توسط سیستمعاملهای مختلف واکسن mRNA، بهبود روشهای فعلی مبتنی بر این مکانیسمها و شروع آزمایشات بالینی جدید بر علیه اهداف بیماریهای اضافی خواهد بود.
یکی از اصلیترین چالشها در تولید این واکسنها نحوه وارد کردن آن به بدن است. از آنهایی که مولکول mRNA ناپایدار است و توسط سیستم ایمنی تخریب میشود؛ این مولکولها را در پوششی لیپیدی قرار میدهند و سپس وارد بدن میکنند.
همچنین پایداری و ترجمه مناسب این مولکول در طراحی واکسن مسئله مهمی است.
نویسنده: نگار تورانی
منابع:
https://www.nature.com/articles/nrd2017.243
https://www.nature.com/articles/s41541-020-0159-8
یک نظر