วัคซีน mRNA คืออะไรและทำงานอย่างไร?

วัคซีน mRNA สอนระบบภูมิคุ้มกันให้กำหนดเป้าหมายโปรตีนเฉพาะซึ่งมักจะพบโปรตีนในเชื้อโรคเช่นไวรัส ในการทำเช่นนี้พวกเขาใช้คำแนะนำที่ดำเนินการในโมเลกุลทางพันธุกรรมที่เรียกว่า Messenger(mRNA)

แม้ว่าพวกเขาจะไม่เหมือนใครในการใช้ mRNA แต่วัคซีนเหล่านี้ยังคงใช้กลยุทธ์ที่คล้ายกันมากเช่นวัคซีนแบบดั้งเดิมเช่นภาพที่ได้รับอนุมัติ-หรือ- เพื่อป้องกันโรคติดเชื้อ

“ วัคซีนทั้งหมดทำงานโดยการสอนของคุณเพื่อรับรู้สัญญาณภูมิคุ้มกันเฉพาะที่เรียกว่าแอนติเจน "Dr. Vinod Balanchandranผู้อำนวยการศูนย์วัคซีนมะเร็ง Olayan ที่ Memorial Sloan Kettering Cancer Center บอกกับ Live Science ในอีเมล "แอนติเจนเป็นโปรตีนหรือแม้แต่ชิ้นส่วนของโปรตีนที่ร่างกายรับรู้ว่าเป็น 'ต่างประเทศ'"

วัคซีนแบบดั้งเดิมสอนระบบภูมิคุ้มกันให้รู้จักแอนติเจนจากไวรัสหรือแบคทีเรียโดยการเปิดเผยร่างกายให้กับแอนติเจนโดยตรงจากเชื้อโรคนั้น วัคซีนที่ได้รับอาจมีเชื้อโรคทั้งหมด แต่รุ่นที่อ่อนแอหรือถูกฆ่าตายดังนั้นจึงไม่สามารถทำให้เกิดโรคได้ อีกวิธีหนึ่งการยิงอาจมีเพียงชิ้นส่วนของเชื้อโรคที่มีแอนติเจนที่น่าสนใจ

เมื่อตรวจจับแอนติเจนใหม่มันเรียนรู้ที่จะรับรู้ว่ามันเป็นผู้บุกรุกที่อาจเป็นอันตราย หลังจากการฝึกอบรมนี้หากระบบภูมิคุ้มกันเห็นว่าแอนติเจนอีกครั้งในบริบทของการติดเชื้อจริงมันสามารถรับสมัครการป้องกันของร่างกายได้อย่างรวดเร็วและป้องกันเชื้อโรคก่อนที่จะหยุดและทำให้เกิดการเจ็บป่วยร้ายแรง วัคซีนที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดสามารถป้องกันการติดเชื้อที่ไม่รุนแรง

แทนที่จะพกพาแอนติเจนใด ๆ วัคซีน mRNA มีเพียงคำแนะนำทางพันธุกรรมสำหรับแอนติเจนที่น่าสนใจ คำแนะนำทางพันธุกรรมเหล่านี้ถูกเข้ารหัสใน mRNA ซึ่งเป็นโมเลกุลที่พบในเซลล์มนุษย์ทั้งหมด mRNA มักจะทำหน้าที่เป็นโมเลกุลตัวกลางถือพิมพ์เขียวสำหรับการสร้างโปรตีนจากนิวเคลียสของเซลล์ไปยังโรงงานผลิตโปรตีนที่เรียกว่าไรโบโซม

เมื่อได้รับวัคซีน mRNA เครื่องจักรมือถือของเราจะทำตามคำแนะนำทางพันธุกรรมที่มีการผลิตสำเนาของแอนติเจน สิ่งนี้จะช่วยให้ระบบภูมิคุ้มกันทำความคุ้นเคยกับแอนติเจนเช่นเดียวกับวัคซีนชนิดอื่น ๆ

ที่เกี่ยวข้อง:

นอกเหนือจาก mRNA เองวัคซีน mRNA มีส่วนผสมอื่น ๆ อีกสองสามอย่างซึ่งแตกต่างกันเล็กน้อยตามวัคซีนและผู้ผลิต แต่ตกอยู่ในหมวดหมู่ทั่วไปสองประเภท

สิ่งเหล่านี้รวมถึงไขมันหรือไขมันซึ่งช่วยสร้างการเคลือบป้องกันรอบ mRNA ที่ช่วยให้ปลอดภัยในร่างกายและช่วยให้สามารถลื่นเข้าไปในเซลล์ได้อย่างง่ายดาย น้ำตาลชนิดต่าง ๆ เกลือกรดและความคงตัวทางเคมีอาจรวมอยู่ในวัคซีนที่กำหนดเพื่อช่วยปรับสมดุลความเป็นกรดของสูตรและทำให้อุณหภูมิของมันมีความเสถียร

ส่วนผสมเหล่านี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าวัคซีนมีเวลาทำงานให้เสร็จก่อนที่ยาจะถูกทำลายโดยร่างกาย

จนถึงตอนนี้วัคซีน mRNA เพียงชนิดเดียวที่ได้รับการอนุมัติจาก FDA คือวัคซีน coronavirus ที่ผลิตโดย Pfizer-Biontech และ Moderna

วัคซีน mRNA อื่น ๆ อยู่ในขั้นตอนต่าง ๆ ของการพัฒนารวมถึงภาพเพื่อป้องกัน--ไวรัสซิก้าและเอชไอวีเช่นเดียวกับภาพที่มุ่งเป้าไปที่การรักษาและป้องกันมะเร็ง-

สำหรับบางคนดูเหมือนว่าวัคซีน mRNA จะออกมาจากที่ไหนเลย แต่เทคโนโลยีได้รับการพัฒนามานานกว่า 30 ปี

โมเลกุล mRNA คือค้นพบในปี 1961และในปี 1978 นักวิทยาศาสตร์กำลังทดลองใช้วิธีการส่งมอบโมเลกุลเป็นเมาส์และเซลล์มนุษย์- นักวิทยาศาสตร์ทดสอบครั้งแรกการฉีด mRNA บนหนูที่มีชีวิตในปี 2533และการทดลองทางคลินิกของมนุษย์ครั้งแรกสำหรับวัคซีนโรคพิษสุนัขบ้าที่ใช้ mRNAเริ่มในปี 2013

นักวิทยาศาสตร์ใช้เวลานานในการหาวิธีที่มีประสิทธิภาพในการส่งโมเลกุล mRNA เข้าสู่ร่างกายโดยไม่มีโมเลกุลที่ละเอียดอ่อนลดลง ดังนั้นแม้ว่าการพัฒนาของวัคซีน coronavirus mRNA นั้นดูรวดเร็ว แต่ก็มีการวิจัยมานานหลายทศวรรษ

ตอนนี้เทคโนโลยีพื้นฐานสำหรับวัคซีน mRNA มีอยู่แล้วข้อได้เปรียบที่ยอดเยี่ยมของการถ่ายภาพมากกว่าชุดแบบดั้งเดิมคือพวกเขาสามารถผลิตได้อย่างรวดเร็วเพื่อตอบสนองต่อเชื้อโรคใหม่ และพวกเขาสามารถอัปเดตได้อย่างรวดเร็วสำหรับเชื้อโรคที่พัฒนาอย่างรวดเร็วหยิบการกลายพันธุ์ใหม่และก่อให้เกิดตัวแปรใหม่

ตัวอย่างเช่นวัคซีนไข้หวัดใหญ่ประจำปีคือเพาะปลูกในไข่ไก่ - กระบวนการที่ต้องใช้หกเดือนเพื่อให้ปริมาณที่จำเป็นทั้งหมด จากการเปรียบเทียบ "วัคซีน mRNA สามารถพัฒนาและผลิตในอัตราที่เร็วกว่าวัคซีนชนิดอื่น ๆ ซึ่งอาจมีความสำคัญเมื่อไวรัสใหม่โผล่ออกมาหรือวิวัฒนาการอย่างรวดเร็วเหมือนที่เราได้เห็นด้วย SARS-COV-2" ไวรัสที่ทำให้เกิด COVID-19

ที่เกี่ยวข้อง:

วัคซีน mRNA ไม่ส่งผลกระทบต่อ-

“ สารพันธุกรรมที่ส่งโดยวัคซีน mRNA ไม่เคยเข้าสู่นิวเคลียสของเซลล์ของคุณซึ่งเป็นที่ที่ DNA ของคุณถูกเก็บไว้ดังนั้นวัคซีนจะไม่เปลี่ยนแปลง DNA ของคุณ” Dibble กล่าว

นอกจากนี้ "หลังจากร่างกายสร้างการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันแล้วมันจะกำจัดส่วนผสมของวัคซีนทั้งหมดเช่นเดียวกับที่จะกำจัดข้อมูลใด ๆ ที่เซลล์ไม่ต้องการอีกต่อไป" เธอกล่าว

โดยทั่วไปแล้ววัคซีน mRNA จะใช้ไม่กี่วันที่จะพังทลายลงอย่างเต็มที่โดยร่างกาย

วัคซีน covid-19 mRNA แสดงให้เห็นว่าปลอดภัยโดยมีผลข้างเคียงที่รายงานมากที่สุดไม่รุนแรงและชั่วคราว- ผลข้างเคียงเหล่านี้ซึ่งพบได้ในคนที่ได้รับวัคซีนแบบดั้งเดิมรวมถึงอาการปวดหรือบวมที่บริเวณที่ฉีดปวดศีรษะอ่อนเพลียกล้ามเนื้อหรืออาการปวดข้อต่อคลื่นไส้หนาวสั่นและมีไข้

ผลข้างเคียงที่ร้ายแรงนั้นหายากมาก- ตัวอย่างเช่น anaphylaxis ปฏิกิริยาการแพ้อย่างรุนแรงที่อาจเกิดขึ้นได้หลังจากการฉีดวัคซีนชนิดใด ๆ เกิดขึ้นในประมาณ 5 จาก 1,000,000 vaccine vaccine covid-19 mRNA

myocarditis และเยื่อหุ้มหัวใจอักเสบ-ซึ่งเกี่ยวข้องกับการอักเสบที่เป็นอันตรายในหรือรอบ ๆ หัวใจ-สามารถเกิดขึ้นได้บ่อยครั้งในการตอบสนองต่อวัคซีน mRNA กับ COVID-19 แต่โดยทั่วไปแล้วเงื่อนไขเหล่านี้มักจะตอบสนองต่อการรักษาได้ดี สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าทั้ง myocarditis และ pericarditis เป็นภาวะแทรกซ้อนที่อาจเกิดขึ้นจากการติดเชื้อ COVID-19ตัวเองและความเสี่ยงในการพัฒนาภาวะแทรกซ้อนของหัวใจจากการติดเชื้อมากกว่าความเสี่ยงจากวัคซีน-

จากข้อมูลและข้อมูลเหล่านี้จากการทดลองทางคลินิกผู้เชี่ยวชาญได้สรุปว่าประโยชน์ของวัคซีน mRNA นั้นมีความเสี่ยงใด ๆ

อัน แนะนำว่าบางครั้งร่างกายสามารถสร้างโปรตีนผิดจำนวนเล็กน้อยตามคำแนะนำทางพันธุกรรมจากวัคซีน mRNA การศึกษาได้ดำเนินการในแล็บหนูและกลุ่มผู้เข้าร่วมมนุษย์ 20 คน

ผลที่ได้เกิดจากการตอบสนองของภูมิคุ้มกันที่น่าสนใจนักวิจัยรายงานและมันเกิดขึ้นเนื่องจากปรากฏการณ์ที่เรียกว่า "frameshifting" ซึ่งเครื่องจักรทำโปรตีนของเซลล์เริ่มอ่านโมเลกุล mRNA ที่จุดผิดของลำดับ

ส่วนใหญ่แล้วเซลล์ตรวจพบว่าคำแนะนำที่กำหนดกรอบนั้นไร้สาระและหยุดการสร้างโปรตีน แต่ทุก ๆ ครั้งเซลล์อาจผลิตโปรตีนที่ไม่ถูกต้องจำนวนเล็กน้อย อย่างไรก็ตามการศึกษาธรรมชาติพบว่าโปรตีนที่มีกรอบเหล่านี้ไม่เป็นอันตรายและไม่มีผู้เข้าร่วมการศึกษาที่มีประสบการณ์การตอบสนองนี้มีผลข้างเคียงของวัคซีนใด ๆ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งเซลล์จะไม่สร้างโปรตีนที่มีเฟรมหลังจาก mRNA แตกสลายดังนั้นนี่จึงเป็นผลชั่วคราว

Frameshifting ไม่เกี่ยวข้องกับวัคซีน mRNA ที่ไม่ซ้ำกัน - มันยังเกิดขึ้นในระหว่างการติดเชื้อไวรัสที่เกิดขึ้นจริง ไวรัสที่ทำซ้ำภายในร่างกายโดยการจี้เครื่องจักรมือถือเพื่อคัดลอก DNA ของไวรัสและ frameshifting มักจะเกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการนี้เช่นกัน ในความเป็นจริงนักวิจัยของการศึกษาธรรมชาติชี้ให้เห็นว่าการสัมผัสกับโปรตีนที่มีกรอบอาจช่วยให้ร่างกายพัฒนาภูมิคุ้มกันที่กว้างขึ้นกับไวรัส

ผู้เขียนการศึกษาเน้นว่าทั้งการตอบสนองของการเปลี่ยนกรอบหรือการตอบสนองของภูมิคุ้มกันที่พวกเขาสังเกตเห็นว่าประนีประนอมความปลอดภัยของวัคซีน mRNA อย่างไรก็ตามพวกเขาแนะนำว่าวัคซีน mRNA ในอนาคตได้รับการออกแบบด้วยโมเลกุลที่ป้องกันไม่ให้เครื่องจักรทำโปรตีนจาก "ลื่น" รอบ ๆ mRNA สิ่งนี้จะช่วยให้เซลล์อ่าน mRNA ได้อย่างแม่นยำมากขึ้นโดยไม่ต้องใช้เฟรมและทำให้วัคซีนใหม่แม่นยำยิ่งขึ้น