Пандемия COVID-19 привела к успешному развитию технологии вакцины на основе мРНК. Однако это заставило многих задуматься, как так быстро были разработаны вакцины на основе мРНК. Билл Андерсон, почетный профессор химического машиностроения, дает ответы на этот и другие вопросы.
Как работают вакцины с мРНК?
мРНК-вакцины предоставляют вашим клеткам план (мРНК) того, как сконструировать фрагмент вируса. В "план" не задерживается в ваших клетках очень долго, поэтому не оказывает на них постоянного воздействия. Однако ваше тело учится распознавать вирусный фрагмент, который вырабатывают ваши клетки, и атаковать его, так что если вы в будущем заразитесь этим вирусом, у вас уже будет иммунологический ответ "армия" загрунтован и готов бороться с этим.
Основная концепция аналогична другим вакцинам, в которых используются инъекции фрагментов или инактивированных вирусов, которые не могут воспроизводиться. Разница в том, что мРНК-вакцины используют ваши собственные клетки для производства целевых фрагментов, и, что немаловажно, их можно быстрее и проще масштабировать и производить.
Сама по себе мРНК-вакцина – это просто материал чертежа мРНК, содержащийся в пакете наночастиц, который выполняет две важные функции. Он защищает мРНК, поскольку она быстро и легко разрушается в организме, и помогает мРНК проникать в ваши клетки, где считывается план и конструируются вирусные фрагменты.
Как так быстро были разработаны мРНК-вакцины от COVID-19?
Вакцины COVID-19 были произведены очень быстро, но только потому, что за платформой мРНК лежит долгая история разработки. Существование мРНК в клетках было подтверждено в 1961 г. Об успешном использовании синтетической мРНК, введенной животному, сообщалось в 1990 году. Один из разработчиков COVID-19, компания Moderna Therapeutics, была основана в 2010 году с целью коммерциализации технологий мРНК для инфекционных заболеваний и рака. Google Scholar перечисляет более 250 000 исследовательских работ, в которых упоминается "мРНК вакцины" до 2020 года, когда о COVID-19 еще даже не было известно. Так что, в некотором смысле, за этой вакциной стоят десятилетия разработки.
Технология мРНК – это тип платформы, в которую вы можете подключать различные "чертежи" бороться с различными заболеваниями. После того, как вирус, ответственный за COVID-19, был идентифицирован и генетически секвенирован, компаниям просто нужно было определить, какую часть плана использовать для достижения наилучшего эффекта. Как только это будет сделано и протестировано, производство можно будет быстро наращивать.
Что делает технологию, лежащую в основе мРНК-вакцин, такой хорошей?
Платформа мРНК великолепна с производственной точки зрения. По сути, это можно сделать в чане за несколько часов со смесью известных исходных материалов и некоторых ферментов с последующей очисткой и упаковкой (все, конечно, в условиях производства фармацевтического уровня). В отличие от многих традиционных вакцин, он не полагается на выращивание каких-либо клеток или их сбор для дальнейшей обработки и нескольких этапов очистки. Обработка фармацевтических продуктов, которые производятся с использованием растущих клеток, от начала до конца могут занимать дни или недели, их гораздо сложнее масштабировать, и у них больше шансов, что что-то пойдет не так в производственном процессе, что приведет к уничтожению партии и зря потратил время.
Каковы преимущества вакцин с мРНК?
Как отмечалось выше, с точки зрения разработки простота и быстрота платформы мРНК является ключевым преимуществом. Это позволило миру производить сотни миллионов доз всего за несколько месяцев на ограниченном количестве производственных мощностей. По мере развития и ввода в эксплуатацию новых производственных мощностей реакция может ускориться во всем мире.
В долгосрочной перспективе, когда приемлемая безопасность и хорошая эффективность вакцины на основе мРНК-платформы была доказана на людях в очень широком масштабе, это может открыть и ускорить дальнейшие возможности для лечения других заболеваний. Исследователи работают над другими инфекционными заболеваниями, такими как вирусы гриппа, Зика и Эбола, а также над некоторыми видами рака, поэтому этот успех может стимулировать дополнительные инвестиции в эти усилия.