Op der Impfung a Gesondheetskonferenz hunn Experten opgeruff "jidderee soll op mRNA Impfungen oppassen, déi de Mënsch onlimitéiert Denken ubidden."Also wat ass genau eng mRNA Impfung?Wéi gouf et entdeckt a wat ass säin Uwendungswäert?Kann et dem COVID-19 widderstoen, deen op der ganzer Welt rascht?Huet mäi Land erfollegräich eng mRNA Impfung entwéckelt?Haut, loosst eis iwwer d'Vergaangenheet an d'Presentatioun vu mRNA Impfungen léieren.

01
Wat ass mRNA an mRNA Impfungen?

mRNA (Messenger RNA), dat heescht Messenger RNA, ass eng Aart vun eenzegstrengeg RNA déi aus engem Strang vun DNA als Schabloun transkribéiert gëtt an genetesch Informatioun droen déi d'Proteinsynthese guidéiere kann.An Laie Begrëffer replizéiert mRNA d'genetesch Informatioun vun engem Strang vun duebelstrengegen DNA am Kär, a verléisst dann de Kär fir Proteinen am Zytoplasma ze produzéieren.Am Zytoplasma bewege Ribosome laanscht d'mRNA, liesen seng Basissequenz, an iwwersetzen se an seng entspriechend Aminosaier, a bilden schlussendlech e Protein (Figur 1).

Figur 1 mRNA schaffen Prozess

02
Wat ass eng mRNA Impfung a wat mécht et eenzegaarteg?

mRNA Impfungen aféieren mRNA, déi Krankheetspezifesch Antigenen an de Kierper kodéieren, a benotzen de Proteinsynthesemechanismus vun der Gaaschtzell fir Antigenen ze generéieren, an doduerch eng Immunantwort ausléisen.Normalerweis kënne mRNA Sequenze vu spezifesche Antigene konstruéiert ginn no verschiddene Krankheeten, verpackt a transportéiert an Zellen duerch nei Lipid Nanocarrier Partikelen, an dann ginn d'mRNA Sequenze vu mënschleche Ribosome benotzt fir d'mRNA Sequenzen z'iwwersetzen fir Krankheet Antigen Proteinen ze produzéieren, déi vum Autoimmunsystem no der Sekretioun unerkannt ginn fir eng Immunantwort z'erreechen, sou datt d'Roll vun der Krankheet z'erreechen 2.

Figur 2. In vivo Effekt vun mRNA Impfstoff

Also, wat ass eenzegaarteg iwwer dës Aart vu mRNA Impfung am Verglach mat traditionelle Impfungen?mRNA Impfungen sinn déi modernst Drëtt Generatioun Impfungen, a weider Fuerschung ass gebraucht fir hir Stabilitéit ze verbesseren, hir Immunogenizitéit ze reguléieren an nei Liwwerungstechnologien z'entwéckelen.

Déi éischt Generatioun vun traditionelle Impfungen enthält haaptsächlech inaktivéiert Impfungen a Live-attenuéiert Impfungen, déi am meeschte verbreet sinn.Inaktivéiert Impfungen bezéien sech op d'éischt Kultivatioun vu Viren oder Bakterien, an dann inaktivéieren se mat Hëtzt oder Chemikalien (normalerweis Formalin);Live-attenuéiert Impfungen bezéie sech op Pathogenen, déi hir Toxizitéit no verschiddene Behandlungen mutéieren an schwächen.awer behält nach ëmmer seng Immunogenizitéit.D'Inokulatioun et an de Kierper wäert net d'Optriede vu Krankheet verursaachen, awer de Pathogen kann am Kierper wuessen a multiplizéieren, d'Immunreaktioun vum Kierper ausléisen an eng Roll spillen fir laangfristeg oder liewenslaang Schutz ze kréien.

Déi zweet Generatioun vun neien Impfungen enthält Subunit Impfungen a rekombinant Protein Impfungen.Subunit Impfung ass eng Impfung Ënnerunitéit Impfung aus den Haaptschutzimmunogenkomponente vu pathogene Bakterien, dat heescht duerch chemesch Zersetzung oder kontrolléiert Proteolyse, gëtt déi speziell Proteinstruktur vu Bakterien a Viren extrahéiert a gescreen.Impfungen aus immunologesch aktive Fragmenter;rekombinant Protein Impfungen sinn Antigen rekombinant Proteine ​​produzéiert a verschiddenen Zell Ausdrock Systemer.

Déi drëtt Generatioun vu modernste Impfungen enthält DNA Impfungen a mRNA Impfungen.Et ass direkt de virale Genfragment (DNA oder RNA) anzeféieren, deen e bestëmmten antigene Protein an d'Déier somatesch Zellen kodéiert (Impfstoffinjektioun an de mënschleche Kierper), an den antigene Protein duerch de Proteinsynthesesystem vun der Gaaschtzelle produzéieren, induzéieren den Host fir Immunitéit ze produzéieren fir d'antigene Proteinreaktioun fir den Zweck vun der Präventioun a Behandlung vu Krankheet z'erreechen.Den Ënnerscheed tëscht deenen zwee ass datt d'DNA fir d'éischt an mRNA transkribéiert gëtt an dann Protein synthetiséiert gëtt, wärend mRNA direkt synthetiséiert gëtt.

03
D'Entdeckungsgeschicht an d'Applikatiounswäert vun der mRNA Impfung

Wann et ëm mRNA Impfungen geet, musse mir eng aussergewéinlech weiblech Wëssenschaftlerin ernimmen, Kati Kariko, déi e zolidd wëssenschaftleche Fuerschungsfundament fir d'Entstoe vu mRNA Impfungen geluecht huet.Si war voller Fuerschungsinteresse fir mRNA wärend hatt studéiert.An hirer méi wéi 40 Joer wëssenschaftlecher Fuerschungskarriär huet si ëmmer erëm Réckschlag gelidden, net fir wëssenschaftlech Fuerschungsfongen ugemellt, an huet keng stabil wëssenschaftlech Fuerschungspositioun, awer si huet ëmmer op mRNA Fuerschung insistéiert.

Kati Karito

Et ginn dräi wichteg Wirbelen am Entstoe vu mRNA Impfungen.

Am éischte Schrëtt huet si et fäerdeg bruecht de gewënschte mRNA-Molekül duerch Zellkultur ze produzéieren, awer si huet e Problem gestouss fir d'mRNA am Kierper ze funktionéieren: nodeems se d'mRNA an d'Maus injizéiert hunn, géif et vum Immunsystem vun der Maus geschléckt ginn.Dunn huet si Weissman kennegeléiert.Si hunn eng Molekül an tRNA genannt Pseudouridin benotzt fir mRNA d'Immunreaktioun z'evitéieren.[2].
Am zweete Schrëtt, ëm 2000, studéiert Prof. Pieter Cullis Lipid Nanotechnologie LNPs fir in vivo Liwwerung vun siRNA fir Gen Silencing Uwendungen [3] [4].Weissman Organisatioun Kariko et al.fonnt, datt LNP e gëeegent Carrier vun mRNA zu VIVO ass, a kann e wäertvollt Instrument ginn fir mRNA encoding therapeutesch Proteinen ze liwweren, an duerno an der Préventioun vun Zika Virus, HIV an erhéijen verifizéiert [5] ][6][7][8].

Am drëtte Schrëtt, 2010 an 2013, kruten Moderna a BioNTech successiv Patentlizenzen am Zesummenhang mat mRNA Synthese vun der University of Pennsylvania fir weider Entwécklung.Katalin gouf och Senior Vice President vu BioNTech am Joer 2013 fir weider mRNA Impfungen z'entwéckelen.

Haut kënne mRNA Impfungen an infektiiv Krankheeten, Tumoren an Asthma benotzt ginn.Am Fall vun der COVID-19 déi ronderëm d'Welt rëselt, kënnen mRNA Impfungen eng Roll als Avantgarde spillen.

04
D'Applikatiounsperspektiv vun der mRNA Impfung am COVID-19

Mat der globaler Epidemie vum COVID-19 schaffen d'Länner haart fir eng Impfung z'entwéckelen fir d'Epidemie ze bekämpfen.Als nei Zort Impfung huet mRNA Impfung eng féierend Roll an der Advent vun der neier Krounepidemie gespillt.Vill Top Zäitschrëften hunn d'Roll vum mRNA am SARS-CoV-2 neie Coronavirus gemellt (Figur 3).

Figur 3 Bericht iwwer mRNA Impfungen fir neie Coronavirus ze vermeiden (vum NCBI)

Als éischt hu vill Wëssenschaftler d'Fuerschung vun der mRNA Impfung (SARS-CoV-2 mRNA) géint den neie Coronavirus bei Mais gemellt.Zum Beispill: Lipid Nanopartikel-encapsulated-Nukleosid-modifizéiert mRNA (mRNA-LNP) Impfung, eng eenzeg Dosis Injektioun induzéiert staark Typ 1 CD4+ T an CD8+ T Zell Äntwerten, laanglieweg Plasma an Erënnerung B Zell Äntwerten, a robust an nohalteg neutraliséierend Antikörper Äntwert.Dëst weist datt mRNA-LNP Impfung e verspriechende Kandidat géint COVID-19 ass [9] [10].

Zweetens hunn e puer Wëssenschaftler d'Effekter vun SARS-CoV-2 mRNA an traditionell Impfungen verglach.Am Verglach mat rekombinant Protein Impfungen: mRNA Impfungen si vill besser wéi Protein Impfungen an germinal Zentrum Äntwert, Tfh Aktivatioun, neutralizing Antikörper Produktioun, spezifesch Erënnerung B Zellen, a laang-gelieft Plasma Zellen [11].

Dunn, wéi SARS-CoV-2 mRNA Impfkandidaten klinesch Studien agaange sinn, goufen Bedenken iwwer déi kuerz Dauer vum Impfschutz opgeworf.Wëssenschaftler hunn eng lipid-encapsuléiert Form vun enger nukleosid-modifizéierter mRNA Impfung mam Numm mRNA-RBD entwéckelt.Eng eenzeg Injektioun kann staark neutraliséierend Antikörper a cellulär Äntwerte generéieren, a ka bal komplett Modellmais schützen, déi mat 2019-nCoV infizéiert sinn, mat héijen Niveauen vun neutraliséierend Antikörper op d'mannst 6,5 Méint erhale bleiwen.Dës Donnéeë suggeréieren datt eng eenzeg Dosis mRNA-RBD laangfristeg Schutz géint SARS-CoV-2 Erausfuerderung bitt [12].
Et ginn och Wëssenschaftler déi schaffen fir nei sécher an effektiv Impfungen géint COVID-19 z'entwéckelen, sou wéi d'BNT162b Impfung.Geschützt Macaques aus SARS-CoV-2, geschützt den ënneschten Atmungstrakt vu virale RNA, produzéiert héich potent Antikörper, a weisen keng Unzeeche vu Krankheetverbesserung.Zwee Kandidate sinn am Moment ënner Evaluatioun an der Phase I Studien, an d'Evaluatioun an der globaler Phase II / III Studien ass och amgaang, an d'Applikatioun ass just ronderëm den Eck [13].

05
De Status vun der mRNA Impfung an der Welt

Am Moment sinn BioNTech, Moderna a CureVac bekannt als déi weltgréissten dräi mRNA Therapie Leader.Dorënner sinn BioNTech a Moderna un der Spëtzt vun der Fuerschung an Entwécklung vun der neier Kroun Impfung.Moderna huet sech op d'Fuerschung an d'Entwécklung vu mRNA-verbonne Medikamenter an Impfungen konzentréiert.D'COVID-19 Phase III Test Impfung mRNA-1273 ass de séierst wuessende Projet vun der Firma.BioNTech ass och eng weltführend mRNA Medikamenter an Impfstofffuerschung an Entwécklungsfirma, mat insgesamt 19 mRNA Medikamenter / Impfungen, vun deenen 7 an d'klinesch Etapp agaangen sinn.CureVac konzentréiert sech op d'Fuerschung an d'Entwécklung vu mRNA Medikamenter / Impfungen, an ass déi éischt Firma op der Welt fir eng GMP-kompatibel RNA Produktiounslinn opzebauen, konzentréiert sech op Tumoren, infektiiv Krankheeten a rare Krankheeten.

Zesummenhang Produkter:RNase Inhibitor
Schlësselwierder: miRNA Impfung, RNA Isolatioun, RNA Extraktioun, RNase Inhibitor

Referenzen: 1.Karikó K, Buckstein M, Ni H, et al.Ënnerdréckung vun der RNA Unerkennung duerch Mautähnlech Rezeptoren: Den Impakt vun der Nukleosidmodifikatioun an der evolutiver Origine vun der RNA [J].Immunitéit, 2005, 23(2):165-175.
2. K Karikó, Muramatsu H, Waliser FA, et al.D'Inkorporatioun vu Pseudouridine an mRNA bréngt Superior Nonimmunogene Vektor mat enger erhéiter Iwwersetzungskapazitéit a biologescher Stabilitéit [J].Molekulare Therapie, 2008.3.Chonn A, Cullis PR.Rezent Fortschrëtter an Liposomen Technologien an hir Uwendungen fir systemesch Gen Liwwerung [J].Fortgeschratt Drogenofhängeger Liwwerung Kritik, 1998, 30 (1-3): 73.4.Kulkarni JA, Witzigmann D, Chen S, et al.Lipid Nanopartikel Technologie fir klinesch Iwwersetzung vu siRNA Therapeutik [J].Konten vun der chemescher Fuerschung, 2019, 52(9).5.Kariko, Katalin, Madden, et al.Ausdrockkinetik vun nukleosidmodifizéierter mRNA geliwwert a Lipid-Nanopartikelen op Mais duerch verschidde Weeër [J].Journal vun kontrolléiert haten Fräisetzung Offiziell Journal vun der kontrolléiert haten Fräisetzung Society, 2015.6.Zika Virus Schutz duerch eng eenzeg Nukleosid-modifizéiert mRNA Impfung [J].Natur, 2017, 543 (7644): 248-251.7.Pardi N, Secreto AJ, Shan X, et al.Administratioun vun nukleosid-modifizéierten mRNA codéiert breet neutraliséierend Antikörper schützt humaniséierter Mais virun der HIV-1 Erausfuerderung [J].Natur Kommunikatiounen, 2017, 8:14630.8.Stadler CR, B?Hr-Mahmud H, Celik L, et al.Eliminatioun vu groussen Tumoren bei Mais duerch mRNA-kodéiert bispezifesch Antikörper [J].Naturmedezin, 2017.9.NN Zhang, Li XF, Deng YQ, et al.Eng Thermostabil mRNA Impfung géint COVID-19 [J].Zell, 10.10.2020Laczkó D, Hogan MJ, Toulmin SA, et al.Eng eenzeg Immuniséierung mat Nukleosid-Modifizéiert mRNA Impfungen entstinn staark Cellulär an Humoral Immunreaktiounen géint SARS-CoV-2 bei Mais - ScienceDirect [J].2020.11.Lederer K, Castao D, Atria DG, et al.SARS-CoV-2 mRNA Impfungen förderen Potent Antigen-spezifesch Germinal Center Äntwerte verbonne mat Neutraliséierung vun Antikörper Generatioun [J].Immunitéit, 2020, 53(6):1281-1295.e5.12.Huang Q, Ji K, Tian S, et al.Eng eenzeg Dosis mRNA Impfung bitt e laangfristeg Schutz fir hACE2 transgene Mais vu SARS-CoV-2[J].Natur Kommunikatiounen.13.Vogel AB, Kanevsky I, Ye C, et al.Immunogen BNT162b Impfungen schützen Rhesus Macaques vu SARS-CoV-2[J].Natur, 2021: 1-10.