За ваксините и COVID19
С появата на първите ваксини срещу COVID19 естествено възникват и въпроси за това какво представляват и каква е тяхната ефективност и безопасност.
Класическите ваксините съдържат патоген, който е отслабен / атенюиран или убит (най-често химически). Ваксините на Oxford/AstraZeneca и руската Спутник V са базирани на използване на аденовирус, в състава на който е включен участък от генома на COVID 19, съдържащ регион от рецептор свързващия домейн в състава на шипчето на вируса, с помощта на което той се свързва с Angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) – ензим, прикрепен към мембрани на клетките в белите дробове, артериите, сърцето, бъбреците и червата, за да проникне в тях. Изборът на този таргет от много от компаниите, произвеждащи ваксини, е свързан с обстоятелството, че така се блокира навлизането на вируса в клетката при последваща инфекция. Тъй като геномът на аденовирусите представлява двойноверижна ДНК, а геномът на COVID 19 едноверижна РНК, с помощта на ензима РНК зависима ДНК полимераза, едноверижната РНК се превръща в двойноверижна ДНК, преди да влезе в състава на аденовируса. За да осъществи своята функция, така конструираният аденовирусен вектор трябва да достигне до ядрото на клетката гостоприемник, където се презаписва носената от него информация (транскрипция) в информационна РНК, която трябва да се върне в цитоплазмата на клетката, за да се използва като матрица за изграждане на съответния белтък. Впоследствие той се открива върху клетъчната повърхност и служи като антиген за активиране на хуморален (чрез антитела) и клетъчен имунитет. При ваксините, базирани на информационна рибонуклеинова киселина иРНК (mRNA), отпада необходимостта от използване на вектор за въвеждане и синтезиране на иРНК в ядрото на прицелните клетки, т.к. чрез съществуващите нови технологии иРНК може да се синтезира in vitro с помощта на предварително проектирана плазмидна ДНК, носеща информацията за синтез на иРНК, която да се въведе директно в организма. Всичко това стана възможно благодарение на получената информация за структурата на COVID 19 чрез определяне на нуклеотидната последователност на вирусния геном. Известно е, че съществуват различия в структурата на вирусната и човешка иРНК, което позволява по-лесно откриване и елиминиране на иРНК на патогена. От друга страна, срещата на организма с чужда иРНК може да провокира свръхреакция на имунната система, включително различни форми на алергия. Ето защо, за да се намали тази възможност от нежелани реакции, двата края на синтетично създадената иРНК се модифицират по специфичен начин.
За пръв път през 1990 г. беше доказано, че може да се инжектира иРНК в мускулна тъкан на животни, при което да се предизвика желан синтез на протеини. Известно е, че РНК молекулите са много нестабилни и се разграждат в тялото при самото инжектиране. За да се направи по-стабилна и да се предпази от разграждане, иРНК се обвива от биологично съвместими и разградими липидни частици (липозоми), каквато е настоящата технология на Pfizer и Moderna.
Освен срещу инфекциозни болести през 2000 година бе демонстрирано, че изолирана информационна РНК от туморни S1509 клетки може да предизвика имунитет. Това дава началото на нова методика за лечение и превенция на онкологични заболявания. Друга интересна технология за РНК ваксина против рак с обещаващи резултати е инжектиране на епителни или други клетки, които са предварително трансфектирани с тотална РНК, изолирана от туморни клетки. Всичко това дава перспективи за създаване на персонализирани РНК ваксини чрез изолиране на РНК от туморните клетки на пациента.
Съществува още една група иновативни ваксини – т.нар. протеиновите ваксини, които са класическата алтернатива на иРНК ваксините. В тях се съдържа само и единствено белтък от патогена. Тук производственият процес, подобно на този при класическите ваксини, е сложен и трудоемък, защото изисква освен култивиране на патогена и неговото пречистване. Всичко това не просто отнема време, а всяка технологична стъпка изисква огромен финансов ресурс; иРНК ваксините обаче предоставят едно изключително ценно предимство – те прескачат голяма част от тези технологични стъпки, с което се пести време и пари.
С появата на първите ваксини срещу COVID19 естествено възникват и въпроси за тяхната ефективност и безопасност.
Преди всичко трябва да знаем, че е напълно естествено човешките клетки да произвеждат протеини от чужди РНК. Това е в основата на вирусната инфекция – навлиза чужда частица в нашите клетки, които освобождават своята генетична информация, от която се синтезират непознати иРНК, а впоследствие и нетипични за нас вирусни протеини.
Предимството на иРНК (пред отслабените живи ДНК ваксини) е, че този генетичен елемент на вируса не навлиза в ядрото на клетката, няма контакт с нашето ДНК и не може да се интегрира в генома ни. Информационната РНК не се намножава в клетките ни и се разгражда до няколко дни. Друго предимство е, че броят копия иРНК в състава на ваксината, които трябва да участват в изграждането на антигенния белтък, е предварително зададен и не може да се увеличава, за разлика от ваксината базирана на аденовирус, където вирусът макар и отслабен може да се възпроизвежда неизвестен брой пъти.
Изискването за съхранение и транспортиране на ваксината при минусови температури се базира на нестабилността на иРНК молекулата и опасността тя да деградира. Това в най-лошия случай няма да доведе до имунен отговор.
Ваксинирането с иРНК (включително за COVID19) не може да причини заболяването, от което е предназначена да ни предпази, тъй като ваксината не съдържа жив вирус.
В ситуацията, в която се намираме с COVID19 и намесата на човека, свързана с ограничаването чрез мерки за разпространението му, води до вид агония, при която процесът се забавя и разтегля във времето без перспектива да приключи скоро. Това без съмнение спасява човешки животи, но не води до решаване на проблема. И тъй като за близо година приблизително 15% от хората са се срещнали с вируса, всеки може да изчисли колко време ще е необходимо да го изкараме всички. И докато последните се заразят, първите вероятно вече ще са изгубили имунитета си, което може да ни постави в омагьосан кръг. При тези обстоятелства ваксината (при наличие на достатъчен брой ваксинирани) се явява приемлива, ако не и единствена алтернатива, когато отсъства отговорност и дисциплина за решаване на проблема в глобален мащаб.
PhD Теодор Тодоров
