Вакцины мРНК Pfizer и Moderna – одно из наших лучших средств борьбы с COVID-19. Они очень эффективны, и многие миллионы людей во всем мире получили их дозы.
Эти вакцины являются первыми синтетическими вакцинами, то есть они производятся вне живой клетки.
Некоторые сообщения в социальных сетях объясняют, что это не так "естественный" и вызвали тревогу у людей, не решающихся на вакцинацию, играя на этом.
Итак, что значит синтетическая мРНК-вакцина и почему это нормально??
Как мы разработали наши первые синтетические вакцины?
Люди уже давно прививают микробы, чтобы научить наш организм бороться с инфекционными заболеваниями.
Еще до знаменитых экспериментов Эдварда Дженнера (которому приписывают разработку противооспенной вакцины) в середине 18 века китайское и некоторые европейские общества использовали материал из гнойничков коров для защиты от оспы.
В 20 веке производство вакцин набирало обороты с использованием ослабленных или инактивированных вирусов.
Многие вирусы для вакцин выращиваются в куриных яйцах, что создает проблему для людей с аллергией на яйца. Некоторые из новейших вакцин, такие как вакцина AstraZeneca COVID-19, выращиваются в клетках в больших ферментационных резервуарах. Рекомбинантные белковые вакцины, такие как вакцина против гепатита В, производятся внутри бактерий, а затем очищаются для использования.
Итак, теперь у нас есть целый ряд различных типов вакцин, каждая из которых изготовлена по-разному, что обеспечивает защиту от различных заболеваний. Все эти вакцины объединяет то, что они выращиваются внутри живой клетки, поэтому их можно считать "естественный."
Вакцины с мРНК – первые синтетические вакцины.
мРНК – это временная генетическая инструкция, которая говорит нашим клеткам производить определенный белок. Он состоит из центральной части с генетическим кодом белка и более коротких частей с каждой стороны, которые важны для "читаемость" кода.
Вакцины с мРНК производятся в реакционных сосудах (больших контейнерах) и включают сначала создание мРНК, а затем обертывание ее масляной оболочкой.
Чтобы получить мРНК, мы используем методы, разработанные в 1970-х годах, в процессе, известном как "транскрипция," где копируется шаблон ДНК, создавая версию мРНК генетической последовательности.
Это производство мРНК очень похоже на то, что происходит, когда наши клетки производят нашу собственную мРНК. Масляная оболочка также сделана синтетически и очень похожа на липиды в наших клетках.
Почему синтетика ОК?
Определение синтетического – это когда вещество или соединение получают путем химического синтеза, особенно для имитации натурального продукта.
Важно понимать, что с химической точки зрения соединение одно и то же, независимо от того, было ли оно создано живым организмом внутри клетки или в лаборатории. Если химик синтезирует соединение, а биохимик извлекает то же соединение из природного источника, эти два соединения идентичны.
Это понимание получило развитие в XIX веке, когда концепция "витализм" бросали вызов. Витализм утверждает, что органические материалы не могут быть созданы из неорганических веществ. Но теперь мы знаем, что это не так.
О классическом эксперименте сообщил Фридрих Велер, который синтезировал мочевину (молекулу, также вырабатываемую нашим организмом и обнаруживаемую в моче) путем нагревания химического вещества, называемого цианурат аммония. Синтетическая мочевина была идентична натуральной мочевине, хотя его синтетический метод не был похож на биологическое производство мочевины.
Мы даже не думаем об этом, но многие из нас едят и пьют огромное количество синтетических молекул каждый день.
Например, витамин С в таблетках обычно синтетический, но он все равно работает, потому что он идентичен витамину С, который мы получаем из свежих фруктов и овощей. Фактически, многие пищевые добавки, которые мы принимаем, являются синтетическими.
Некоторые распространенные лекарства, такие как аспирин, являются синтетическими вариантами встречающихся в природе биомолекул.
Другие полностью синтетические молекулы, такие как аспартам (искусственный подсластитель), потребляются в больших количествах, до сотен миллиграммов на банку безалкогольных напитков. Эти количества в тысячи раз превышают дозы мРНК-вакцин (от 30 до 100 мкг).
Синтетические компоненты мРНК вакцин
Хотя компоненты мРНК-вакцин почти идентичны компонентам наших клеток, есть некоторые отличия.
мРНК представляет собой цепочку связанных строительных блоков или нуклеозидов. Большинство строительных блоков мРНК вакцины – As, Gs и Cs, составляющие генетический код мРНК, – такие же, как и в наших клетках, и первоначально извлекаются из дрожжей.
Четвертый строительный блок, U, заменяется компонентом под названием N1-метилпсевдоуридин, чтобы сделать мРНК более стабильной и не дать нашим клеткам немедленно ее разрушить.
Хотя этот компонент обычно не содержится в нашей мРНК, этот модифицированный строительный блок обнаружен у некоторых архей, микробов, которые можно найти в экстремальных условиях на Земле, а также в наших кишечниках и пупках.
Как мРНК-вакцины расщепляются в наших клетках?
МРНК вакцины деградирует относительно быстро, как и наши собственные мРНК.
Отдельные строительные блоки мРНК спасаются нашей эффективной системой рециркуляции клеток и могут использоваться для создания новых мРНК, в то время как другие части выводятся с мочой.
Таким образом, через несколько дней в нашем организме вряд ли останется какая-либо мРНК-вакцина. Но, надеюсь, он выполнил необходимую работу, чтобы научить нашу иммунную систему распознавать SARS-CoV-2 и предотвращать наихудшие симптомы COVID-19.
На самом деле, возможность делать мРНК вакцины вне клеток – одна из сильных сторон технологии. Устраняя необходимость в выращивании клеток или вирусов, он в некотором смысле упрощает производство вакцин.
С другой стороны, синтез включает в себя свои собственные сложные технические шаги, но в ближайшие годы мы, вероятно, увидим инновации в его упрощении. Фактически, Всемирная организация здравоохранения призывает все страны развивающегося мира научиться делать вакцины на основе мРНК.
Надеюсь, когда наступит следующая пандемия, мир будет готов.