Fakty & Argumenty: Czy szczepionki na bazie mRNA są bezpiecznym rozwiązaniem do walki z COVID-19?

Podsumowanie:

  1. Szczepionki na bazie mRNA było poprzednio testowane głównie w terapiach antyrakowych.
  2. Brak jest podstaw by twierdzić, że szczepionki na bazie mRNA mogą zmieniać genom osoby przyjmującej ten rodzaj profilaktyki.
  3. Ewentualna szczepionka na bazie mRNA przeciwko SARS-CoV-2 byłaby jedyną dostępną szczepionką tego typu przeciwko patogenowi.

Do walki z pandemią COVID-19 potrzebujemy bezpiecznej oraz efektywnej szczepionki. Jednym z możliwych rozwiązań tego problemu jest użycie szczepionki na bazie matrycowego RNA (mRNA) [1]. Jest to nowe rozwiązanie, które mogłoby uzbroić nasz system immunologiczny do walki z wirusem SARS-CoV-2. Szczepionki tego typu nie były jednak do tej pory wprowadzone do powszechnego użytku. Z tego powodu pojawiły się głosy twierdzące, że tego typu szczepionki mogłyby zmienić nasz kod genetyczny. Wynika to z chemicznego podobieństwa mRNA do DNA. Wątpliwości tego typu pojawiły się między innymi na forum „szczepimy, bo myślimy” znajdującym się na platformie Facebook. Do tego typu nowych rozwiązań należy podchodzić rozważnie. Jest natomiast bardzo mało prawdopodobne, aby szczepionka mRNA „namieszała w naszym kodzie genetycznym”.

Terapie na bazie mRNA są bardzo obiecującą alternatywą do szczepionek aktualnie znajdujących się w użytku. Wstępne testy wykazały potencjał tych szczepionek w walce, między innymi, z wirusem grypy czy wirusem zika [2]. Szczepionki mRNA zmniejszają nie tylko ewentualne ryzyko związane ze szczepieniami (w porównaniu do szczepionek żywych czy inaktywowanych), ale mogą również mieć zwiększoną efektywność (w porównaniu do szczepionek z oczyszczonych antygenów czy podjednostkowych) [3]. Ponadto, szczepionki tego typu są tańsze oraz szybsze w produkcji. Wiele firm biotechnologicznych oraz farmaceutycznych aktualnie inwestuje w ich rozwój. W związku z tymi zaletami jest to jeden z potencjalnych rodzajów szczepionki do użycia przeciwko SARS-CoV-2. Byłaby to pierwsza dostępna publicznie szczepionka tego typu przeciwko patogenowi. Oczywiste jest, że jej użycie rodzi pewne obawy wśród jej ewentualnych użytkowników.

mRNA jest używane przez wszystkie żywe organizmy. mRNA przenosi informację o strukturze białka z DNA i może być porównane do nośnika USB. Informacja z mRNA jest następnie wykorzystana przez kompleksy wewnątrzkomórkowe do wytwarzania białka [4]. Funkcja mRNA związana z wytwarzaniem białek byłaby właśnie podstawą działania szczepionek mRNA. Szczepionka mRNA dostarczałaby informacja na temat białka które nasz organizm byłby w stanie sam wyprodukować [3]. To białko następnie uzbroiłoby nasz system immunologiczny do walki z patogenem. Zrodziło to pewne wątpliwości – czy mRNA mogłyby wpłynąć na nasz kod genetyczny? Z powodu podobieństwa chemicznego do DNA przypuszcza się, że szczepionka wbudowałaby się w nasz genom [5]. Najprostszą odpowiedzią na to jest: nie [2]. DNA znajduje się w specjalnym, oddzielnym organellum zwanym jądrem komórkowym, które jest nieprzepuszczalne dla większości cząsteczek [6]. Szczepionka mRNA jest dostarczona do części komórki, która znajduje się poza jądrem komórkowym. Z tego powodu nie ma żadnego kontaktu z DNA odbiorcy.

Uproszczony schemat mechanizmu działania szczepionki mRNA w ludzkiej komórce. Szczepionka mRNA (niebieska wstążka) jest dostarczona do komórki (1) poprzez użycie mechanizmu transportowego komórki. Następnie, szczepionka mRNA jest wypuszczona do wnętrza komórki (2) oraz użyta przez kompleks produkujący białka (szary kleks) (3) do produkcji białka. Po prawej stronie komórki, mRNA komórki (pomarańczowa tasiemka) jest wytworzona w jądrze komórkowym (przechowującym DNA organizmu) i przetransportowane na zewnątrz gdzie jest użyte do produkcji białka.

Podsumowując, w wyniku pandemii COVID-19 rozwój szczepionek z użyciem mRNA nabiera rozpędu. W tej chwili na rynku nie znajduje się żadna szczepionki na bazie mRNA przeciwko chorobom zakaźnym. Rodzi obawy wśród potencjalnych użytkowników tego typu szczepionek. Odnośnie do wpływu na nasz kod genetyczny ryzyko tego typu nie występuje, gdyż nie dysponujemy mechanizmem komórkowym, który by taki wpływ umożliwił.

Źródła:

  1. WHO, DRAFT landscape of COVID-19 candidate vaccines – 20 March 2020. 2020, World Health Organization.
  2. Blackburn, L., RNA vaccines: an introduction, U.o. Cambridge, Editor. 2018.
  3. Pardi, N., et al., mRNA vaccines – a new era in vaccinology. Nat Rev Drug Discov, 2018. 17(4): p. 261-279.
  4. Lodish H, Berk A, Zipursky SL, et al. Molecular Cell Biology. 4th edition. New York: W. H. Freeman; 2000. Section 4.4, The Three Roles of RNA in Protein Synthesis. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21603/
  5. Holley, RW, et al., Structure of a Ribonucleic Acid. Science, 1965. 147(3664): p. 1462-5.
  6. Pederson T, The Nucleus Introduced. Cold Spring Harb Perspect Biol, 2011. 3(5): a000521.