معلومة

ما هي الخلايا التي تستهدفها لقاحات الرنا المرسال؟

ما هي الخلايا التي تستهدفها لقاحات الرنا المرسال؟



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

تقوم لقاحات mRNA بتوجيه الخلايا لإنتاج بروتين سبايك الذي من شأنه أن يؤدي إلى استجابة مناعية. ولكن ما هي أنواع الخلايا التي سيعمل عليها؟ وما هي الخلايا التي لن تعمل عليها؟


أفترض أن السؤال يشير إلى لقاحات Pfizer / BioNTech و Moderna التي تستخدم فيها الجسيمات النانوية الدهنية (LNP) وإلى الحقن العضلي (i.m.). وفقًا لمدونة Derek Lowe [1] ، فإن أجزاء الجسم التي تنتج مستضد البروتين Sprike لفيروس كورونا هي:

الأنسجة العضلية في موقع الحقن ، والأنسجة اللمفاوية في اتجاه مجرى الإبط في هذا الجانب ، والطحال ، و (لليوم الأول أو الثاني).

بمعنى آخر ، ليست خلايا عضلاتك فقط هي التي تصبح مصنع المستضد.


[1] لوي ، ديريك (2021) "لقاحات mRNA: ماذا يحدث" ، Science Translational Medicine ، AAAS ، https://blogs.sciencemag.org/pipeline/archives/2021/01/21/mrna-vaccines-what-happens .


وفقًا لهذه الورقة التي كتبها Emily Bettini و Michela Locci ، يتم تناول mRNA-LNPs والمستضدات المنتجة محليًا بواسطة الخلايا الجذعية عن طريق الالتقام [1]. داخل الخلية ، يتم ترجمة الرنا المرسال إلى البروتين المستضدي. تتحلل هذه المستضدات المنتجة محليًا إما عن طريق البروتيازوم في السيتوبلازم أو يتم إفرازها من الخلية المضيفة ، مما يؤدي إلى مسارين مختلفين لتنشيط الاستجابة المناعية [2].

عندما تخضع البروتينات المستضدية تدهور بواسطة البروتياز، يتم تحميل حواتم الببتيد المولدة للمستضد على جزيئات معقد التوافق النسيجي الكبير من الفئة الأولى داخل شبكة الإندوبلازم ، ثم يتم نقلها إلى غشاء البلازما والتعبير عنها [2]. عندما تنتقل الخلايا التغصنية إلى العقد الليمفاوية ، يتم التعرف على مجمعات حاتمة الببتيد المحملة من الفئة الأولى من معقد التوافق النسيجي الكبير بواسطة خلايا CD8 + T.. هذا المسار يؤدي إلى تكوين الخلايا التائية السامة للخلايا القادرة على قتل الخلايا المصابة مباشرة [1].

الشكل 1. الاستجابات المناعية الناتجة عن لقاحات SARS-CoV-2 mRNA [1]

عندما تكون البروتينات المستضدية يفرز من الخلية المضيفةيتم التعرف عليها وأخذها بواسطة الخلايا المتغصنة مرة أخرى. ثم يتم تحللها في الجسيم الداخلي ، وتحميلها على جزيئات معقد التوافق النسيجي الكبير من الدرجة الثانية ، متبوعة بالتعبير على سطح الخلية [2]. في العقد الليمفاوية ، يتم التعرف على مجمعات حاتمة الببتيد الببتيدية المحملة من الفئة الثانية من معقد التوافق النسيجي الكبير خلايا CD4 + T.. هذا المسار يؤدي إلى تكوين خلايا الذاكرة B (MBCs) وخلايا البلازما طويلة العمر التي تفرز الأجسام المضادة (LLPCs) [1].

موارد

1) لقاحات Bettini E و Locci M. SARS-CoV-2 mRNA: آلية المناعة وما بعدها. لقاحات (بازل). 2021 ؛ 9 (2): 147. تم النشر في 2021 في 12 فبراير. دوى: 10.3390 / لقاح 9020147

2) وادوا أ ، الجاباري أ ، لوكراس أ ، فوغيد ج ، ثاكور أ. الفرص والتحديات في تسليم اللقاحات القائمة على الحمض النووي الريبي. المستحضرات الصيدلانية. 2020 ؛ 12 (2): 102. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics12020102


نعم ، تستخدم بعض لقاحات COVID الهندسة الوراثية. تخلص منه.

سمعنا جميعًا نظريات المؤامرة حول COVID-19. الآن تظهر مجموعة جديدة كاملة حول لقاحات COVID - وتنتشر بقوة مثل الوباء الذي من المفترض السيطرة عليه.

على الرغم من أن مجتمع الصحة العامة يميل إلى اللجوء إلى التطمينات حول بعض المخاوف الأكثر منطقية - نعم ، لقد تم تطوير اللقاحات بسرعة لا تصدق ويمكن أن تحدث آثار جانبية قصيرة المدى - يهدف هذا المنشور إلى فعل شيء مختلف.

نحن نذهب مباشرة إلى قلب الموضوع. لذا لا ، لقاحات COVID-19 ليست وسيلة توصيل للرقائق الدقيقة الحكومية. فهي ليست ملوثة بمواد من الأجنة المجهضة. وقد فازوا & # 8217t بتحويلنا إلى كائنات معدلة وراثيًا - على الرغم من أن بعضها يستخدم الهندسة الوراثية ، وكلهم يستخدمون علم الوراثة على نطاق أوسع.

نعتقد أن هذا أمر رائع - شيء نحتفل به ، لا نخجل منه. لذلك ، نحن نقوم بالكشف العميق عن كيفية علم الوراثة والتكنولوجيا الحيوية بالضبط لديك كانت مكونًا مركزيًا في جهود اللقاح. لأننا نعلم أن المتآمرين لا يهتمون بالأدلة على أي حال.

لقاحات mRNA - BioNTech / Pfizer و Moderna

أولًا: mRNA. لن & # 8217t إعادة برمجة عقلك. لكنها تعيد برمجة بعض خلاياك بطريقة التحدث. وهذا & # 8217s ليس عيبًا - إنه & # 8217s مقصودًا.

للحصول على عقلك حول هذا الأمر ، عليك أن تفهم ما هو mRNA. في الأساس ، إنه جزيء حمض نووي أحادي السلسلة يحمل تسلسلًا جينيًا من الحمض النووي في الخلية ونواة # 8217s إلى مصانع البروتين - تسمى الريبوسومات - التي تقع خارج النواة في السيتوبلازم الخلوي.

هذا هو ما يرمز إليه "m" في mRNA: messenger. يحمل Messenger RNA تعليمات لتجميع البروتينات من قالب DNA إلى الريبوسومات. (البروتينات تفعل كل ما يهم في الجسم تقريبًا.) هذا هو.

هذا مفيد للقاحات لأن العلماء يمكنهم بسهولة إعادة بناء تسلسلات جينية محددة ترميز البروتينات الفريدة للفيروس الغازي. في حالة COVID ، هذا هو بروتين سبايك المألوف الذي يمكّن الفيروس التاجي من دخول الخلايا البشرية.

ما تفعله لقاحات الرنا المرسال هو حث عدد قليل من خلاياك بالقرب من موقع الحقن لإنتاج بروتين سبايك. يؤدي ذلك بعد ذلك إلى تهيئة جهازك المناعي لبناء الأجسام المضادة والخلايا التائية التي ستقاوم عدوى فيروس كورونا الحقيقي عندما تحدث.

لا يختلف الأمر كثيرًا عن طريقة عمل اللقاحات التقليدية. ولكن بدلاً من حقن فيروس حي أو ميت ضعيف ، فإن طريقة الرنا المرسال تدرب جهاز المناعة لديك مباشرةً ببروتين واحد.

على عكس التأكيدات التي أدلى بها المعارضون ، فقد & # 8217t يحولك أو يحول أي شخص آخر إلى كائن معدّل وراثيًا. يبقى mRNA في السيتوبلازم ، حيث توجد الريبوسومات. لا يدخل النواة ولا يمكنه التفاعل مع الحمض النووي الخاص بك أو يسبب أي تغييرات في الجينوم. لا يوجد فرانك هنا أيضا.

يتمثل أحد أشكال نهج mRNA في الرجوع خطوة إلى الوراء في العملية وإنشاء منصة لقاح من الحمض النووي بدلاً من ذلك. يدخل قالب الحمض النووي هذا - الذي شيده العلماء لتشفير بروتين ارتفاع الفيروس التاجي - إلى الخلايا حيث يُقرأ في mRNA و & # 8230 جيدًا والباقي هو نفسه.

قد تسأل عما إذا كان هذا الحمض النووي يمكنه الهندسة الوراثية لك الخلايا. مرة أخرى ، الجواب لا. يتم حقن الحمض النووي في قطع دائرية صغيرة تسمى "البلازميدات" - لا ينبغي الخلط بينها وبين البلاستيك - وبينما تدخل هذه القطع في النواة ، فإن الحمض النووي الجديد لا يندمج في جينومك الخلوي. فهمتك؟

Adenovirus - لقاح أكسفورد

هذا هو حقا مصمم وراثيا. ولكن ماذا يعني ذلك في الواقع؟

يستخدم لقاح أكسفورد ما يسمى نهج "الناقل الفيروسي". أخذ الفريق العلمي فيروسًا غديًا - وهو نوع من العوامل الممرضة التي تسبب نزلات البرد - وتم تقطيعه في نفس التسلسل الجيني لبروتين السنبلة من فيروس كورونا.

يعمل الفيروس الغدي ببساطة كوسيلة للحصول على التسلسل الجيني في خلاياك. هذا & # 8217s لماذا يطلق عليه & # 8217s "ناقل فيروسي" بعد كل شيء. تم تصميم الفيروسات من قبل مليارات السنين من التطور على وجه التحديد لاكتشاف طرق التسلل إلى الخلايا المضيفة.

لاحظ أن الهندسة الوراثية جزء أساسي من عملية التطوير. أولاً ، يتم تجريد فيروسات النواقل من أي جينات قد تؤذيك وتسبب المرض بالفعل. يتم أيضًا إزالة الجينات التي تسبب التكاثر ، وبالتالي فإن الفيروس غير ضار ولا يمكنه التكاثر.

ثم يتم إضافة جينات بروتين ارتفاع الفيروس التاجي - وهو استخدام كلاسيكي للحمض النووي المؤتلف. لذا ، نعم ، لقاح Oxford / AstraZeneca يعني في الواقع حقن فيروس معدّل وراثيًا في جسمك.

وهذا شيء جيد. في الماضي ، على سبيل المثال مع لقاح شلل الأطفال ، يمكن للفيروسات الحية في اللقاح أحيانًا أن تتحور وتعود إلى كونها مسببة للأمراض ، مما يتسبب في الإصابة بشلل الأطفال المشتق من اللقاح. يمكنك أن ترى أنه من الأفضل استخدام فيروس معدّل وراثيًا لا يمكن أن يسبب مثل هذا الضرر!

إثارة الذعر من الكائنات المعدلة وراثيًا

كما ذكرنا سابقًا في Alliance for Science ، تتداخل حركات مكافحة الكائنات المعدلة وراثيًا والمضادة للقاحات بشكل كبير. تميل هذه المجموعات إلى المشاركة في أيديولوجية تشك في العلم الحديث وتضفي على الأساليب "الطبيعية" صنمًا بدلاً من ذلك. أيا كان ما تعنيه كلمة "طبيعية".

لاحظ أن هذه المجموعات لا يتم تهميشها دائمًا إلى الهامش الذي تنتمي إليه. في أوروبا ، أعاقت لوائح مكافحة الكائنات المعدلة وراثيًا أي استخدام كبير للتكنولوجيا الحيوية للمحاصيل لما يقرب من عقدين من الزمن ، مما أعاق الجهود المبذولة لجعل الزراعة أكثر استدامة.

وبالعودة إلى يوليو ، اضطر البرلمان الأوروبي فعليًا إلى تعليق قواعد الاتحاد الأوروبي لمكافحة الكائنات المعدلة وراثيًا من أجل السماح بتطوير لقاحات COVID دون عوائق. محرج جدا لبروكسل!

هل ستستخدم الحركات المناهضة للكائنات المعدلة وراثيًا ومناهضة التطعيم تكتيكاتها المعتادة للتخويف لإثارة الخوف وزيادة تردد اللقاح وبالتالي إطالة أمد جائحة COVID-19؟ ذلك بقي ليكون مشاهد. إذا نجحوا ، فسوف يموت عدد أكبر من الناس بشكل مأساوي وستستمر اقتصاداتنا في المعاناة. & # 8217s متروك لنا جميعًا - الحركة الشعبية المؤيدة للعلم - لإيقافهم.


هل تعرض اللقاحات المستندة إلى COVID-19 RNA لخطر الإصابة بأمراض المناعة؟ ردًا على & # x0201c تفاعلية تفاعلية مستضدية محتملة بين SARS-CoV-2 والأنسجة البشرية مع ارتباط محتمل بزيادة أمراض المناعة الذاتية & # x0201d

قرأت باهتمام كبير مقال Vojdani et al. [1] فيما يتعلق بفرضية آلية المحاكاة الجزيئية بين البروتين النووي / بروتين السنبلة لفيروس كورونا 2 المتلازمة التنفسية الحادة الوخيمة (SARS-CoV-2) والمستضدات الذاتية. تشتهر الفيروسات بأنها متورطة في التسبب في أمراض المناعة الذاتية [2] ، وقد استنتج المؤلفون بشكل معقول أن مثل هذا التفاعل التبادلي قد يؤدي إلى تطور اضطرابات المناعة بوساطة في مرضى فيروس كورونا 19 (COVID-19) على المدى الطويل . يقترح المؤلفون أيضًا أن سيناريو مماثل قد يحدث بعد التطعيم COVID-19.

المناعة الذاتية المرتبطة باللقاح هي ظاهرة معروفة تُعزى إما إلى التفاعل المتبادل بين المستضدات أو تأثير المادة المساعدة [3]. عند الوصول إلى لقاح COVID-19 ، تزداد هذه المسألة تعقيدًا بسبب تركيبة الحمض النووي وعملية التطوير المتسارعة التي تفرضها حالة الجائحة الطارئة [4]. في الوقت الحالي ، أظهرت لقاحات الرنا المرسال المصممة للجسيمات النانوية الدهنية لترميز بروتين السارس كامل الطول SARS-CoV-2 أعلى مستوى من الأدلة وفقًا لملف الفعالية والسلامة في التجارب السريرية ، وبالتالي تم التصريح بها والتوصية باستخدامها في الولايات المتحدة وأوروبا. على الرغم من أن نتائج دراسات المرحلتين الأولى والثانية / الثالثة لم تثر مخاوف جدية تتعلق بالسلامة [5] ، إلا أن وقت المراقبة كان قصيرًا للغاية ولم يتم تحديد السكان المستهدفين. يبدو أن الأحداث الضائرة المحلية والجهازية التي تم الإبلاغ عنها تعتمد على الجرعة وأكثر شيوعًا في المشاركين الذين تقل أعمارهم عن 55 عامًا. من المفترض أن تعتمد هذه النتائج على التفاعل العالي الذي يحدث عند الشباب والذي قد يمنح حماية أكبر تجاه المستضدات الفيروسية ولكنه أيضًا يهيئ للعبء الأكبر من الآثار الجانبية المناعية.

لم يتم التحقيق في تفاعل لقاح COVID-19 mRNA لدى الأفراد الذين يعانون من أمراض بوساطة مناعية وبالتالي وجود خلل في تنظيم الاستجابة المناعية. قد يُفترض أن العوامل المثبطة للمناعة الموصوفة لهؤلاء المرضى تخفف أو تمنع الآثار الجانبية المتعلقة باستحداث اللقاح.

إلى جانب آلية التقليد الجزيئي ، قد تؤدي لقاحات الرنا المرسال إلى سلسلة من الأحداث المناعية التي تؤدي في النهاية إلى التنشيط الشاذ للجهاز المناعي الفطري والمكتسب.

تم تصميم لقاحات الحمض النووي الريبي بشكل أساسي للسرطان والأمراض المعدية. يعتمد هذا النهج العلاجي المبتكر على تخليق سلاسل ترميز الحمض النووي الريبي (RNA) لبروتينات المستضدات المرغوبة ويستغل المناعة الذاتية للأحماض النووية. من أجل تجنب التحلل بواسطة RNases ، يمكن تغليف الحمض النووي الريبي في جسيمات نانوية أو جسيمات شحمية ، والتي تنقل الشحنة داخل الخلايا المستهدفة بعد عملية الالتقام الخلوي. ثم يتم ترجمة mRNA إلى بروتينات مناعية بواسطة آلية الريبوسوم الخلوية [6].

ومع ذلك ، قبل الترجمة ، قد يرتبط mRNA بمستقبلات التعرف على الأنماط (PRRs) في الإندوسومات أو العصارة الخلوية. المستقبلات الشبيهة بالرصاص (TLR) 3 و TLR7 و TLR8 قادرة على التعرف على سلاسل RNA مزدوج الشريطة (ds) أو RNA أحادي السلسلة (ss) في الإندوسومات ، بينما الجين المحفز بحمض الريتينويك I (RIG-I) و قد يكشف البروتين 5 المرتبط بتمايز الورم الميلانيني (MDA5) عن خيوط قصيرة وطويلة من الرنا المزدوج الجديلة في العصارة الخلوية. والنتيجة النهائية هي تنشيط العديد من السلاسل المؤيدة للالتهابات ، بما في ذلك تجميع منصات الجسيم الملتهب ، واستجابة النوع الأول من الإنترفيرون (IFN) والانتقال النووي لعامل النسخ النووي (NF) -KB [7].

الأهم من ذلك ، أن التنظيم الأعلى لهذه المسارات المناعية يُنظر إليه على نطاق واسع على أنه أساس العديد من الأمراض التي تتوسطها المناعة ، لا سيما في الأشخاص المعرضين للوراثة والذين لديهم ضعف في إزالة الأحماض النووية [8]. يمكن أن يكون هذا صحيحًا بشكل خاص في الأفراد الإناث ، بسبب الإفراط في التعبير عن الجينات المرتبطة بـ X التي تتحكم في الاستجابة المضادة للفيروسات والتأثير التحفيزي الذي يلعبه هرمون الاستروجين على جهاز المناعة. يستضيف كروموسوم X عدة جينات تشارك في الاستجابة المناعية ، بما في ذلك TLR7 و TLR8 الجينات ، وحوالي 10٪ من الرنا الميكروي الذي يتحكم بشكل غير مباشر في تنشيط جهاز المناعة [9].

لذلك ، المرضى الشباب والنساء المتأثرون بالفعل أو المعرضون للإصابة (على سبيل المثال يجب تقييم التشوهات المناعية والمصلية في غياب الأعراض السريرية ، والإلمام بالأمراض التي تتوسطها المناعة) باضطرابات المناعة الذاتية أو الالتهاب الذاتي بعناية لمعرفة فوائد ومخاطر التطعيم COVID-19 mRNA. وفقًا للبيانات الوبائية ، قد يصاب هؤلاء الأشخاص بالعدوى بدون أعراض أو أعراض قليلة ، وتجدر الإشارة إلى ذلك ، بما يتماشى مع مقال Vojdani et al. [1] ، قد يتحول وجود الخلايا ذاتية الحركة والأجسام المضادة التي تتفاعل ضد حواتم SARS-CoV-2 بشكل طبيعي إلى الحماية من العدوى. حتى يتم إثبات خلاف ذلك ، فإن إعطاء لقاح الحمض النووي قد يعرض هؤلاء الأفراد بدلاً من ذلك لخطر الآثار الجانبية المناعية غير المرغوب فيها إما عن طريق توعية PRRs أو توليد استنساخ الخلايا والأجسام المضادة المتفاعلة. علاوة على ذلك ، قد يحفز لقاح الرنا المرسال COVID-19 بشكل مختلف الخلايا التغصنية النخاعية أو البلازمية (DCs) ، مما يولد عدم توازن في مسارات السيتوكينات في اتجاه مجرى النهر والتي تلعب دورًا مهمًا في المناعة الذاتية والالتهاب الذاتي [3].

قد تساعد التعديلات في تكوين النوكليوزيدات والجسيمات النانوية من خلال التصنيع المناسب على منع بعض هذه العيوب. على سبيل المثال ، تبين أن استبدال اليوريدين بالسودوريدين يقلل من المناعة وإنتاج النوع الأول من الإنترفيرون بينما يعزز تخليق البروتينات المستضدية الفيروسية [10]. في الواقع ، قد تؤثر استجابة IFN القوية من النوع الأول تأثيرًا سلبيًا على فعالية اللقاح عن طريق قمع عملية ترجمة mRNA [10]. ومع ذلك ، تلعب IFNs من النوع الأول دورًا مفيدًا في تقوية الاستجابة المضادة للفيروسات ، لأنها تفضل نضج DCs ، والسمية الخلوية CD8 + T بوساطة الخلايا التائية وإفراز العديد من السيتوكينات ، مثل إنترلوكين (IL) -12 و IL-23 [11 ]. والجدير بالذكر أن تعدد الأشكال في الجينات المشفرة لهذه السيتوكينات أو مستقبلاتها قد ارتبطت بقابلية الإصابة بأمراض المناعة الذاتية [12]. بالإضافة إلى ذلك ، قد يؤدي الإنتاج المفرط من النوع الأول IFNs إلى انهيار التحمل المناعي ، وبالتالي في المناعة الذاتية [10].

قد تحدد مكونات الدهون أيضًا نوع وشدة الاستجابة المناعية ، من خلال تعزيز إنتاج IFN - & # x003b3 و IL-2 وعامل نخر الورم (TNF) - & # x003b1 مع التنشيط اللاحق لكل من الخلايا الليمفاوية CD4 + و CD8 + T . على الرغم من أن هذه ليست حالة لقاحات COVID-19 mRNA المصرح بها ، إلا أن التركيبات المستقبلية التي تحتوي على مواد مساعدة مثل ناهضات TLR [13] قد تؤدي إلى تفاقم اضطرابات المناعة الذاتية أو الالتهابات الذاتية الموجودة مسبقًا ، وبالتالي يجب تثبيطها في هذه المجموعة من المرضى.

بالنظر إلى الحالة الراهنة للفن ، فإن وجهة نظري هي أن الأفراد الذين يعانون من خلل في الاستجابة المناعية يجب أن يتلقوا لقاح COVID-19 mRNA فقط إذا كانت فوائد هذا النهج تفوق بوضوح أي مخاطر وبعد إجراء تقييم دقيق لكل حالة على حدة.


كيف تعمل لقاحات mRNA؟

عادة ما يكون العلماء الذين يعملون اليوم جزءًا من فريق ، والعديد من التطورات والاكتشافات التي يتم إجراؤها الآن لا تعود بدقة إلى شخص واحد. اللقاحات التي تم تطويرها في وقت قياسي لـ COVID-19 هي أمثلة على أن الباحثين الذين يعملون معًا ، بناءً على الجهود السابقة ، قد صمموا هذه الأدوية التي تمس الحاجة إليها.

لقاحات Pfizer و Moderna التي وافقت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية على استخدامها هي لقاحات mRNA (messenger RNA).

نظرًا لأن جهاز المناعة لدينا لديه ذاكرة ، يمكنه (عادةً) محاربة العامل الممرض بشكل أكثر فعالية عندما يواجه هذا العامل الممرض للمرة الثانية. لذلك يتم استخدام اللقاحات لتعليم جهاز المناعة الخاص بك عن العدوى ، مما يمنحه التعرض الأول ، دون التسبب في مرض الجسم. تستخدم العديد من اللقاحات التقليدية أشكالًا معطلة أو ضعيفة من مسببات الأمراض لتحفيز الاستجابة المناعية وإنشاء الذاكرة المناعية للعدوى. لكن لقاحات mRNA تعمل بطريقة مختلفة.

تحافظ الخلايا الحيوانية على الجينوم أو الحمض النووي في النواة. يمكن للآلات الخلوية نسخ الجينات النشطة من الحمض النووي إلى جزيء آخر يسمى mRNA. ثم يتم استخدام mRNA في جزء آخر من الخلية لتوليد البروتينات اللازمة لأداء الوظائف البيولوجية.

الفيروسات مختلفة. بعضها ، مثل فيروس SARS-CoV-2 الذي يسبب COVID-19 ، هي فيروسات RNA تتكون جينوماتها من RNA. عندما تصيب الخلايا ، يتم إلقاء جينوم الحمض النووي الريبي الخاص بها في خلية حيوانية مضيفة. ثم يتم نسخ جزيئات الحمض النووي الريبي هذه بواسطة آلية الخلية المضيفة إلى بروتينات فيروسية تأخذ الخلية المضيفة وتنشر المزيد من الجسيمات المعدية إلى الخلايا الأخرى.

في حالة لقاحات mRNA ، يتعرض الجسم لقطعة من mRNA الفيروسية التي تشفر بروتينًا فيروسيًا غير ضار - mRNA الذي يتم حقنه أثناء اللقاح موجود داخل الجسيمات النانوية الدهنية التي تساعده على الوصول إلى الخلايا. ولكن بمجرد أن تصنع الخلايا هذا البروتين الفيروسي ، سيقوم الجهاز المناعي برد فعل ضده. نظرًا لأن قطعة mRNA تُشفِّر لجزء واحد فقط من بروتين فيروسي غير فعال في التسبب في العدوى بمفردها أو في تكوين المزيد من الجزيئات الفيروسية ، فلا يمكن أن تسبب المرض. لكنها كافية لتدريب جهاز المناعة. يستغرق الأمر بضعة أيام بعد إعطاء اللقاح للجسم لتوليد بروتينات فيروسية من الرنا المرسال ثم الاستجابة. بمجرد حدوث ذلك ، سيتم تدريب الجهاز المناعي للشخص الملقح على مهاجمة فيروس COVID-19 في حالة الإصابة.

تقوم الخلايا بتفكيك الرنا المرسال بسرعة بمجرد استخدامها ، لذلك لن تبقى هذه الجزيئات في الجسم. كما أنها لا تدخل النواة حتى لا تؤثر على الحمض النووي للشخص.

كانت العالمة Katalin Karik & oacute تدرس لقاحات mRNA منذ سنوات ، وتعمل الآن في BioNTech ، وهي شركة أبحاث ألمانية. لقد أمضت سنوات في الحصول على رفض منح لأفكارها حول لقاحات mRNA وغادرت جامعة بنسلفانيا بعد تخفيض رتبتها. لكنها الآن قد تكون في طريقها للفوز بجائزة نوبل ، وتساعد جهودها على إنهاء جائحة عالمي.

Karik & Oacute والمؤلفون المشاركون لها من مراجعة 2014 على لقاحات mRNA التي تم نشرها في استعراض الطبيعة اكتشاف المخدرات، Ugur Sahin و & Oumlzlem T & uumlreci ، هم قادة العمل وراء لقاح Pfizer.

لاحظ المؤلفون في تلك المراجعة أن هذا المفهوم نشأ مع فريق يضم الطبيب والعالم جون أ. علم في عام 1990. أظهر وولف والمؤلفون المشاركون أنه عندما يتم حقن الرنا المرسال في العضلات الهيكلية للفأر ، فإنه سينتسخ إلى بروتين. أظهرت الجهود اللاحقة أن هذا كان نهجًا ممكنًا للتطعيم.


تصميم مرنا

تم تصميم mRNA الاصطناعي للعلاج بشكل عام وفقًا لمخطط mRNA حقيقية النواة. يعتبر Cap و poly (A) من العناصر الأساسية لأنهما مطلوبان للترجمة الفعالة. 2 ، 15 ، 21 الموضوعة في 5 & # x02032- و 3 & # x02032-end of mRNA و Cap و poly (A) مطلوبان أيضًا لتحقيق الاستقرار في mRNA في العصارة الخلوية ، حيث يتم تحفيز التحلل في الغالب بواسطة نوكليازات خارجية. 22 ، 23

ومع ذلك ، لزيادة كل من الترجمة والاستقرار ، يتطلب mRNA 5 & # x02032 و 3 & # x02032 مناطق غير مترجمة (UTRs) لإحاطة ORF. يجب اختيار 24 - 27 UTRs بعناية لأنها قد تضعف أيضًا الترجمة أو استقرار mRNA. 28 على وجه الخصوص ، توجد متواليات محددة مزعزعة للاستقرار تعمل في إطار رابطة الدول المستقلة مثل العناصر الغنية بـ AU-rich 29 ومواقع ربط miRNA 30 ، 31 في الغالب في UTRs ، على الرغم من أنها قد توجد أيضًا في ORFs. 32 يجب توخي الحذر لتجنب مثل هذه الإشارات المزعزعة للاستقرار.

بعد هذه الاعتبارات ، بُذلت جهود لتحديد عناصر mRNA المفيدة من أجل تحسين ترجمة واستقرار جزيئات mRNA الاصطناعية داخل الخلية. من المحتمل أيضًا أن تؤدي تنسيقات mRNA المحسّنة التي تم تحديدها إلى لقاحات mRNA أفضل ، حيث يُفترض على نطاق واسع أن فعالية لقاح mRNA سترتفع مع زيادة التعبير البروتيني وإطالة أمده.

يمكن توج mRNA أثناء النسخ بتضمين غطاء تناظري في التفاعل. ومع ذلك ، فقد وجد أن نظير الغطاء العادي غالبًا ما يتم دمجه في الاتجاه العكسي بحيث لا يشكل النوكليوتيدات m 7 G الغطاء ولكنه بدلاً من ذلك هو أول نيوكليوتيد منسوخ. نتيجة لذلك ، لا يتم ميثلة حوالي ثلث جزيئات الرنا المرسال عند غطائها. 33 لم تتم ترجمة مثل هذا الرنا المرسال الذي يفتقر إلى مثيلة قاعدة الغطاء. 34

من أجل تجنب الغطاء غير الميثيل بالاتجاه العكسي ، يمكن نسخ الرنا المرسال دون نظير الغطاء ثم يتم تغطيته لاحقًا باستخدام مجمع تغطية فيروس اللقاح. 35 هذا المركب الذي يحتوي على ثلاثي فوسفاتيز ، وغوانيليل ترانسفيراز و (غوانين -7) نشاط ميثيل ترانسفيراز يضيف غطاءًا طبيعيًا إلى 5 & # x02032-ثلاثي فوسفات لجزيء الحمض النووي الريبي. ومع ذلك ، قد تؤدي خطوة إنزيمية إضافية إلى تعقيد الإنتاج ، خاصة على المستوى الصناعي.

بدلاً من ذلك ، يتم الحصول على غطاء حصريًا في الاتجاه الصحيح باستخدام نظائر & # x0201canti-reverse & # x0201d cap (ARCAs). في ARCA الأكثر شيوعًا ، يسمح 3 & # x02032-O-methylation للغوانوزين الأساسي الميثيل فقط بإضافة نيوكليوتيد في الجوانوزين غير الميثلي. تمت ترجمة mRNA المغطى بـ ARCA بأكثر من ضعف الكفاءة في محللة الخلايا الشبكية للأرانب مقارنةً بـ mRNA المتوج بواسطة نظير عادي. بالإضافة إلى ذلك ، فقد ثبت أن mRNA الذي تم نسخه في المختبر باستخدام ARCA له أيضًا نصف عمر أطول في الخلايا المستنبتة. 36 في دراسة مستقلة ، تم الإبلاغ عن mRNA المغطى بـ ARCA لزيادة وإطالة تعبير البروتين في الخلايا المستنبتة. 37

يمكن زيادة التعبير البروتيني من mRNA المنسوخ في المختبر والمغلف إنزيميًا عن طريق مثيلة الإنزيم 2 & # x02019-O-methylation من أول نيوكليوتيد مكتوب ، مما أدى إلى تعبير بروتيني مماثل للتعبير عن mRNA المتوج باستخدام ARCA نسخًا مشتركًا. 38

تم تعديل ARCAs بشكل أكبر داخل ارتباط ثلاثي الفوسفات من أجل منع فصل mRNA المقابل وزيادة ارتباط عامل بدء حقيقيات النوى 4E المتضمن في تجنيد الريبوسومات. التعديلات إما أن تحل محل أكسجين التجسير (على سبيل المثال ، (ميثيلنيبيس) فوسفونات وإيميدوديفوسفات) أو أكسجين غير موصل (على سبيل المثال ، فوسفوروثيوات ، فسفوروسلينوات وبورانوفوسفات). أسفرت 39 ARCAs المعدلة بالفوسفوروثيوات عن mRNA مع زيادة كفاءة الترجمة ونصف عمر ممتد في الخلايا المستنبتة مقارنة بـ ARCA. 40 ومع ذلك ، يتم الحصول على ARCAs المعدلة بالفوسفوروثيوات كمزيج من اثنين من diastereomers التي يجب فصلها بعد التوليف بسبب نشاطها البيولوجي المختلفة.

ذيل بولي (أ)

عندما تم الكشف عن ذيل poly (A) لتعزيز بدء الترجمة ، لوحظ أن كفاءة تكوين polysome زادت مع زيادة طول ذيل poly (A) حتى 68 وحدة بنائية. لا تزال ترجمة الرنا المرسال المنقولة في المختبر إلى الخلايا المستنبتة تزداد بشكل طفيف عن طريق إطالة ذيل بولي (A) من 54 إلى 98 من البقايا. 41 تم تمديد هذه الدراسة بشكل أكبر من خلال التحقيق في تأثير ذيول بولي (A) الأطول على تعبير البروتين. 38 مستوى البروتين الذروة ، الذي تم الوصول إليه بعد يوم واحد من التثقيب الكهربائي للـ mRNA في الخلايا ، تضاعف عندما تم تمديد ذيل بولي (A) من 64 إلى 150 وحدة بنائية. أدى التمديد الإضافي لذيل بولي (A) بواسطة مادة البولي أدينيل الأنزيمية إلى زيادة معتدلة إضافية في تعبير الذروة. على النقيض من ذلك ، عند تعداء خلايا UMR-106 ، زادت مستويات البروتين بعد 16 ساعة مع زيادة طول ذيل بولي (A) حتى 60 بقايا فقط ، ولكنها انخفضت مع زيادة طول ذيل بولي (A). 42 من الناحية العملية ، من الجدير بالذكر أن الحفاظ على متواليات طويلة poly (d (A / T)) تتطلب الكثير وتعتمد بشدة على السلالة البكتيرية. 42

بالفعل في وقت مبكر ، احتوى mRNA المنسوخ في المختبر على 5 & # x02018- و 3 & # x02018-UTRs ، وتحديداً تلك الخاصة بجين & # x003b2 globin لـ Xenopus. 11 تم إثبات كلاً من Xenopus & # x003b2 globin 5 & # x02032- و 3 & # x02032-UTRs لإضفاء قدر أكبر بكثير من الكفاءة التحويلية على mRNA غير المتجانسة في خط الخلايا الليفية NIH 3T3 للماوس. 2 تم استخدام مزيج من & # x003b2 globin 5 & # x02032-UTR ، وتحسين الترجمة و & # x003b1 globin 3 & # x02032-UTR ، المعروف باستقرار mRNA ، 27 في بناء مكتبة من تضخيم cRNA المشتق من الورم لاستخدامها كلقاحات ضد الأورام الميلانينية النقيلية. لا تزال 43 Globin UTRs قيد الاستخدام على نطاق واسع في mRNA المنسوخة في المختبر بما في ذلك RNA للعلاج المناعي. 38 ، 44 ، 45

تم أيضًا تضمين UTRs من الجينات غير الغلوبينية في mRNAs المنسوخة في المختبر المستخدمة في تحقيقات القيمة العلاجية لـ mRNA. يعزز 5 & # x02032-UTR من فيروس حفر التبغ ترجمة mRNA المنسوخة في المختبر في خلايا الثدييات 46 وقد تم تضمينه في mRNA الذي يعبر عن إرثروبويتين في أنواع مختلفة من الخلايا 20 والفئران. علاوة على ذلك ، فإن بنية 5 & # x02032-UTR لبروتين الصدمة الحرارية البشرية 70 عززت ترجمة mRNA في خلايا الثدييات وتوقع أن تكون ذات قيمة في سياق التطعيم الجيني. 48

يمكن أن يكون تضمين موقع دخول الريبوسوم الداخلي (IRES) في mRNA المنسوخ في المختبر بديلاً و / أو وسيلة تكميلية لتحقيق التعبير عن البروتينات العلاجية. على سبيل المثال ، تم تضمين EMCV IRES في ترميز mRNAs لأربعة عوامل نسخ تستخدم لإعادة برمجة الخلايا الليفية إلى خلايا جذعية متعددة القدرات. 49 تم استخدام EMCV IRES بنجاح لتوجيه تعبير البروتين من mRNA الذي يفتقر إلى الغطاء. 50 التطعيم بالخلايا المتغصنة المنقولة بواسطة الفئران المحتوية على IRES والتي لا تحتوي على غطاء للرنا المرسال المحمية من ورم خبيث عند الحقن في الوريد لخلايا الورم الميلانيني.

يمكن توفير UTRs الجديدة تمامًا عن طريق فحص النسخ الكاملة لعناصر التسلسل التي تزيد من استقرار الترجمة أو mRNA. 51

يعتبر استخدام الكودون أيضًا عاملاً يؤثر على كفاءة الترجمة في العديد من الأنواع. ومع ذلك ، فإن التحيز في استخدام الكودون عند البشر لا يرتبط بمستويات الحمض الريبي النووي النقال والتعبير الجيني. 52 ، 53 في الختام ، لا يمكن توقع تحسين الكودون (بشكل عام) لتحسين ترجمة الرنا المرسال لدى البشر ، لا سيما إذا كان ORF من أصل بشري (أو حتى من الثدييات).

من الواضح أن كودون البدء يجب أن يكون جزءًا من تسلسل كوزاك 54 ويمكن تحسين التسلسل المحيط بكودون الإيقاف. 55 بالإضافة إلى ذلك ، لا ينبغي أن تكون أكواد بدء المنبع ، التي تسبق كود البدء الصحيح ، موجودة في الرنا المرسال.

تصميم اندماجي

من أجل الحصول على منصات لقاح فعالة ، تم دمج عناصر mRNA المفيدة المختلفة.

تم دمج السد مع ARCA مع ذيل بولي (A) طويل مكتوب من 100 وحدة بنائية. تم اختبار هذا الرنا المرسال الذي يحتوي على ترميز لوسيفيراز في خطوط خلوية خالدة (JawsII ، HepG2 ، HeLa) بالإضافة إلى الخلايا المتغصنة البشرية الناضجة وغير الناضجة. 56 مقارنةً بـ mRNA مع غطاء تناظري عادي وينتهي بذيل A64 poly (A) أقصر ، لوحظ تحسن كبير جدًا في تعبير البروتين في جميع أنواع الخلايا المختبرة. كان حجم الارتفاع في مستوى البروتين الذي يوفره أي من العناصر بمفرده أو مزيجهما يعتمد بشدة على نوع الخلية.

قام شاهين وزملاؤه بدمج اثنين متتاليين & # x003b2 globin 3 & # x02018-UTRs ، ذيل بولي (A) طويل إلى حد ما من 120 بقايا 57 وغطاء مضاد للانعكاس المعدل من الفوسفوروثيوات. 58 أدى ذلك إلى زيادة وإطالة التعبير البروتيني في الخلايا المتغصنة المنقولة. عند حقن mRNA في العقدة الليمفاوية ، بلغ التعبير البروتيني ذروته عند 8 ساعات وتم إثباته حتى 72 ساعة بعد حقن mRNA.

باستخدام تقنية mRNA الخاصة بنا لتعديل أجزاء الترميز وغير المشفرة من الجزيء ، تمكنا من تحسين مستوى ومدة التعبير ، وزيادة التعبير الكلي للبروتين بعدة أوامر من حيث الحجم. 59 عند حقن mRNA داخل الأدمة ، تعطي الترجمة المطولة بشدة مستويات بروتين قصوى من 24 إلى 48 ساعة بعد حقن mRNA وتستمر لعدة أيام أخرى (الشكل & # x000a01).

الشكل & # x000a01. يمتد تعبير البروتين في الجسم الحي بشدة باستخدام تقنية mRNA الخاصة بـ CureVac & # x02019s ويستمر لعدة أيام. تم حقن مرنا Firefly luciferase-encoder ، المحسن للترجمة والاستقرار ، داخل الأدمة في فأر BALB / c (4 مواقع حقن). في نقاط زمنية مختلفة بعد حقن الرنا المرسال ، تم تصور تعبير لوسيفيراز في الحيوان الحي عن طريق التصوير البصري. (أ) تصور تعبير لوسيفيراز في نقاط زمنية محددة ، يظهر مستويات البروتين القصوى من 24 إلى 48 ساعة بعد حقن الرنا المرسال. (ب) الدورة الزمنية لتعبير luciferase حتى 9 d بعد حقن mRNA. تم ضبط إشارة الخلفية على 1.


الغوص العميق في لقاحات mRNA

11 فبراير 2021 | كانت لقاحات Messenger RNA (mRNA) محور ندوة حول لقاحات COVID-19 عقدت خلال الأسبوع الماضي و rsquos COVID-19 والاجتماع الافتراضي للسرطان للجمعية الأمريكية لأبحاث السرطان. حتى الآن ، حصل لقاحان فقط على ترخيص الاستخدام في حالات الطوارئ من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية ، وكلاهما لقاحات mRNA و mdashone تم تطويره بواسطة شركة Moderna والآخر بواسطة Pfizer و BioNTech.

تحدث عن تطوير لقاح موديرنا كان راندال إن هاير ، دكتوراه في الطب ، دكتوراه ، الشركة و rsquos نائب الرئيس الأول للشؤون الطبية العالمية. ميشيلا لوتشي ، دكتوراه ، أستاذ مساعد في علم الأحياء الدقيقة بجامعة بنسلفانيا ، عرضت على قدرة لقاحات الرنا المرسال لاستنباط استجابات مركزية جرثومية قوية مرتبطة بتحييد إنتاج الأجسام المضادة. وأعقب ذلك جلسة أسئلة وأجوبة مفعمة بالحيوية أدارتها ديبتا بهاتاشاريا ، دكتوراه ، عضو في برنامج بيولوجيا السرطان في مركز السرطان بجامعة أريزونا.

يستخدم برنامج تطوير لقاحات COVID-19 Moderna & rsquos منصة تقنية mRNA متقدمة تُستخدم أيضًا لتطوير أدوية ولقاحات أخرى ، كما يقول Hyer. يستخدم هذا النهج الحمض النووي لصنع mRNA الذي يوجه الخلايا إلى صنع قطعة غير ضارة من البروتين الشائك الموجود على سطح الفيروس ، مما يؤدي إلى استجابة مناعية وإنتاج الأجسام المضادة.

يقول إن اللقاح لا يغير الحمض النووي. كما أنه لا يشير إلى الوصول النووي أو النسخ العكسي. يقول Hyer إنه لا يحتوي على مواد مساعدة على الإطلاق. بدلا من ذلك ، يبدو أن اللقاح يحفز جهاز المناعة الفطري.

At the lymph node, B cells (derived from the bone marrow) and T (thymus) cells interact with the spike protein and develop an adaptive immune response, he explains. Once the mRNA and protein it produces have done their job, they degrade after a day or two.

The vaccine has been produced in large quantity and formulated with lipid nanoparticles that are 100 nanometers in diameter, Hyer continues. In animal models, it demonstrated robust COVID-19 neutralizing antibody response and prevented the replication of the virus in the airways.

Adaptive Trial Design

Phase 1, 2, and 3 clinical studies overlapped to accelerate the traditional vaccine timeline, says Hyer. Convalescent serum from 41 individuals diagnosed with COVID-19 was used as a comparator, and participants ranged in age from 20 to 77 years. Antibody levels were detected and &ldquodeclined very little,&rdquo and remained elevated for three months after a second booster shot.

The geometric mean titer and T-cell response &ldquolooked good&rdquo after the first dose, he says. &ldquoBut it took a second dose to get above the levels of convalescent serum, so the booster is important.&rdquo

In trials, the second dose was administered about 28 days after the first but the &ldquoimmunization window&rdquo extended out another 10 days. The maximum acceptable delay in receiving the second dose is unknown, says Hyer. Other multi-dose vaccines typically have a firm minimum interval, he adds, &ldquobut we&rsquore in new territory here.&rdquo

In the phase 3 trial with 30,000 U.S. participants, randomized 1:1 to two shots of the vaccine or placebo, Moderna&rsquos mRNA vaccine showed 94.1% efficacy overall with tight confidence intervals, says Hyer. Participants included individuals at risk of developing severe COVID-19 based on their age and comorbid conditions. Individuals 18-65 without comorbid conditions comprised 17% of the study population, people 18-65 with comorbid condition 17%, and those 65 and up (with and without comorbid conditions) 25%.

Vaccine efficacy remained &ldquovery high&rdquo for different racial groups, but case numbers were too small to calculate conclusively, Hyer adds. Importantly, there was no evidence of vaccine-associated enhanced respiratory disease. Cases of severe COVID-19 numbered 30 in the placebo group compared to zero for those in the vaccine group.

Mortality was lower among individuals in the placebo group than the population at large and, most notably, the elderly. The reason, Hyer says, is that study participants were &ldquomore sensitive to basic public health precautions, and we followed up on them.&rdquo

Systemic reactions to the vaccine&mdashprimarily pain at the injection site and flu-like symptoms&mdashwere higher after the second injection and each was more common among younger participants, reports Hyer. Some of those same ill effects were seen in the placebo group. Unsolicited adverse events were roughly the same in the placebo and vaccine groups.

Follow-up Studies

As recently announced by Moderna, في المختبر neutralization studies indicate that the vaccine retains its neutralizing action against emerging variants, including those from South Africa (B.1.351), the U.K. (B.1.1.7), and Brazil (P.1), adds Hyer, but new studies are planned. It provides a similar level of immune protection against these new variants as it does the original Wuhan strain.

The company is also testing two different booster vaccines aimed at the concerning B.1.351 strain, Hyer says. Antibody levels produced by the Moderna vaccine, while above levels expected to be protective, were about six times lower with B.1.351 than prior variants.

If a variant emerges that becomes the dominant strain in circulation, using a mix of vaccines might be considered. &ldquoAll options are on the table,&rdquo says Hyer. Unlike the 1918 pandemic, the second and faster moving wave of infection with SARS-CoV-2 is unlikely to end after a few months, even if COVID-19 and influenza are both mRNA viruses.

Moving forward, Moderna also plans to collect additional data specific to children, cancer patients, and pregnant women, all of whom were excluded from the initial round of clinical trials, he says. For the effects in cancer patients, Moderna is partnering on a study with the National Cancer Institute.

&ldquoWe felt it was important to have as clean a look [as possible] at immunogenicity offered by the vaccine, says Hyer, noting that immunosuppressed people are typically not enrolled in vaccine trials. However, the Moderna trial included 176 people with HIV, among whom no unusual safety concerns were reported.

Memory B Cells

The race to come up with a safe and efficacious COVID-19 vaccine has had many contenders, including 173 candidates in preclinical studies and 63 vaccine candidates in clinical development, says Locci. Among them are RNA and DNA vaccines, recombinant protein vaccines, inactivated vaccines, and live attenuated vaccines.

The spike protein is the target of both the Moderna and Pfizer/BioNTech mRNA vaccines, and the receptor-binding domain (RBD) it contains is an ideal candidate for vaccine development, Locci says. While the immune cellular responses to mRNA vaccination is known to be good, she has endeavored to fill the information gap on the magnitude and quantity of memory B cells they generate.

As detailed in a recently published study in حصانة (DOI: 10.1016/j.immuni.2020.11.009), two SARS-CoV-2 mRNA vaccines&mdashbut not a recombinant protein vaccine formulated with the MF59-like adjuvant AddaVax&mdashpromote robust GC-derived immune responses in mice, she says. These include GC B and T follicular helper (Tfh) cell responses as well as long-lived plasma cells and memory B cells&mdashall of which strongly correlated with neutralizing antibody production.

RBD-specific GC B cells peaked at seven days and fell a week later and induced the potent GC reaction. For at least 60 days post-immunization, immunoglobulin G (IgG) antibodies that are expressed by B cells were also significantly higher. The Tfh cells elevated by the mRNA vaccines also had stronger Th2 polarization, says Locci, which plays a key role in maintaining the delicate balance between antigen responsiveness and tolerance.

Locci speculates that memory B cells drive a secondary GC response with the second shot of the mRNA vaccines since they tend not to re-enter the germinal center upon boost.

Many Unknowns

The two hot topics discussed during the final Q&A session were transmissibility of the virus post-vaccination and how long to wait between the first and second doses.

To answer the transmission question, researchers will need to look for penetration of IgG nodes in the respiratory airways of larger animal models, says Locci. But she suspects this is the case, given the vaccine&rsquos cellular presence is transient.

Up to 30% of infected individuals are asymptomatic, which would explain the rapid spread of COVID-19, Hyer says. With the SARS-CoV-1 in 2003, it was clear who was infected so they could be isolated. &ldquoWe could shut it down after 840 cases. Now we see 840 cases before lunch, or more.&rdquo

An interesting finding from clinical trials for the Moderna vaccine was that 39 individuals in the placebo group and 15 in the vaccine group who were PCR negative for SARS-CoV-2 at baseline had nasopharyngeal swabs that were positive for the virus at the second dose but had no evidence of COVID-19 symptoms, says Hyer.

The implication is that even one dose of the vaccine could potentially reduce asymptomatic cases, which will need to be confirmed by larger follow-up studies. &ldquoIf we can get a grip on any of the effects vaccination has on transmission of asymptomatic infection, that would be huge,&rdquo says Hyer.

As to the mechanism of early protection seen with the Moderna vaccine at around 14 days after the first dose, Locci points to antibodies as a contributing force. In mice as early as day seven, the vaccine produced robust (if short-lived) plasma cells, she says.

Hyer&rsquos thought is that the mRNA technique has a &ldquomore pronounced effect upstream, turning the body into an في الجسم الحي vaccine antigen production [factory].&rdquo Some innate effects may simultaneously be taking place, he adds. &ldquoWe don&rsquot know.&rdquo

Interferon may be an &ldquoimportant player,&rdquo says Locci, indicating that this will be studied shortly.

&ldquoThe mRNA vaccine may just be a potent inducer of innate immunity,&rdquo adds Hyer.

&ldquoThe mRNA component is important, but the real star is lipid nanoparticles,&rdquo Locci says. A soon-to-publish study will show that they are &ldquoalmost as good&rdquo as vaccine themselves at prompting an immune response.

In reply to questions regarding the interval between first and second vaccine doses of the Moderna vaccine, Hyer says it would be &ldquofolly&rdquo to assume knowledge from previous vaccines could be applied to this one. &ldquoIt may very well be the second dose needs to occur within that [10-day] window&rdquo used in clinical trials.

&ldquoWhat&rsquos striking is that two different efforts to develop prophylactic vaccination using a similar strategy but a different vaccine, different manufacturer, different lipids, and different populations had their point efficacy within 1% [of each other],&rdquo Hyer says.

In the absence of clinical data on immunocompromised patients on therapies for cancer, &ldquoit is up to individual doctors&rdquo to decide if the benefit of vaccination outweighs the risks, says Hyer. The only contraindication to the Moderna vaccine is anaphylaxis to the vaccine itself, he adds.

Even if patients&rsquo antibody response is expected to be suboptimal, adds Locci, odds are good that an mRNA vaccine will produce CD4 (helper) and CD8 T (cytotoxic) cells. While both the Moderna and Pfizer vaccines trigger strong CD4 T-cell responses, Pfizer&rsquos vaccine has been shown to elicit a more robust CD8 T-cell response, she says.

An advantage of vaccine delivery via lipid nanoparticles, relative to traditional approaches, may be that mRNA expresses the full-length spike protein and is a &ldquonatural process in the antigen-presenting cell,&rdquo says Hyer. The mRNA platform endeavors to &ldquomimic natural infection processes, so I assume that has something to do with triggering innate response and other aspects of the immune system.&rdquo

Viral vector approaches face the possibility of anti-vector cellular immunity diminishing vaccine effectiveness, Hyer says, in reply to a question about their disadvantages.


Synthetic mRNA: Production, Introduction into Cells, and Physiological Consequences

Recent advances have made it possible to synthesize mRNA in vitro that is relatively stable when introduced into mammalian cells, has a diminished ability to activate the innate immune response against exogenous (virus-like) RNA, and can be efficiently translated into protein. Synthetic methods have also been developed to produce mRNA with unique investigational properties such as photo-cross-linking, fluorescence emission, and attachment of ligands through click chemistry. Synthetic mRNA has been proven effective in numerous applications beneficial for human health such as immunizing patients against cancer and infections diseases, alleviating diseases by restoring deficient proteins, converting somatic cells to pluripotent stem cells to use in regenerative medicine therapies, and engineering the genome by making specific alterations in DNA. This introductory chapter provides background information relevant to the following 20 chapters of this volume that present protocols for these applications of synthetic mRNA.

الكلمات الدالة: Cap analogs Cationic lipids Electroporation Immunotherapy Innate immunity Nucleoporation Poly(A) Protein expression Translational efficiency mRNA stability.


Vaccines and prion disease

Before I discuss all these claims, I have to answer the question: What are prions? Prion diseases are more properly referred to as transmissible spongiform encephalopathies (TSEs) and represent a rare form of progressive neurodegenerative disorders that can affect both humans and animals. The most famous prion diseases in animals are bovine spongiform encephalopathy (BSE, also known as “Mad Cow Disease”), scrapie, and chronic wasting disease in humans, Creutzfeldt-Jakob Disease (CJD) and kuru. These diseases have a long incubation period and produce in the brain characteristic spongiform changes associated with loss of neurons with no inflammatory response. The causative agents for these diseases are prions. According to the CDC:

The term “prions” refers to abnormal, pathogenic agents that are transmissible and are able to induce abnormal folding of specific normal cellular proteins called prion proteins that are found most abundantly in the brain. The functions of these normal prion proteins are still not completely understood. The abnormal folding of the prion proteins leads to brain damage and the characteristic signs and symptoms of the disease. Prion diseases are usually rapidly progressive and always fatal.

Basically, prions are believed to be misfolded proteins that can transmit their misfolded shape onto normal variants of the same protein. I don’t need to go into the details for you to understand the very basics of prion disease, other than to note that the protein that makes up prions (PrP) is found in many places in the body in healthy people and animals, and its normal function in biology and physiology is poorly understood.

The claim by antivaxxers that vaccines can result in prion disease is one that I’ve seen far less frequently than the claim that they cause Alzheimer’s disease, so much so that a review of SBM found that we’ve only touched on it briefly in John Snyder’s review of Dr. Bob Sears’ book touting his “alternative” vaccine schedule. The origin of the claim appears to derive from the observation that the media used to support the growth of some of the cell lines used to grow virus stock from which vaccines are made contains fetal bovine serum (FBS), a common ingredient in cell culture media. Antivaxxers use that observation to claim a risk of “prion contamination” of vaccines. Never mind that such contamination of a vaccine has never been demonstrated.

Like many antivaccine myths, the myth that vaccines might become contaminated with prions originates from a grain of truth. Decades ago, during the height of the mad cow disease outbreak in the UK, there was indeed concern about using FBS from British herds of cattle to manufacture vaccines. A news article in Nature from 2000 reported on the findings of an inquiry into Britain’s BSE epidemic and even specifically asked the question: “Were some CJD victims infected by vaccines?” The report basically concluded that the answer to that question was unknown, but:

The BSE inquiry’s report (see above) calls for vaccines to be investigated as a possible route of transmission. But it concedes that this will be hampered by the fact that “systematic records of the action taken in response to BSE in respect of individual medical products are lacking”.

Alarmingly, vaccines produced after the point at which the BSE epidemic had been identified — possibly using British bovine material — were still in use as recently as November 1993. According to the inquiry’s report, the chief medical officer of the day, Donald Acheson, decided to phase out the existing stocks because new batches of vaccines take time to grow, and medical experts considered that the benefit of maintaining a continuous national immunization programme outweighed the risk of interrupting it.

An article in MPR from 2010 by pediatrician Dr. Gary S. Marshall, author of The Vaccine Handbook: A Practical Guide for Clinicians (The Purple Book) , is more reassuring. Noting that the FDA convened a meeting in 2000 to discuss the very question of whether vaccines could transmit BSE, Dr. Marshall characterizes the conclusions of the FDA thusly:

Although the risk of transmission of vCJD to humans from such vaccines was considered theoretic and remote, the recommendation was made that vaccines use bovine materials originating from countries without endogenous MCD. Mathematical models suggest that the agent of MCD first entered cattle feed in the United Kingdom around 1980 since the vast majority of initial cases of vCJD were born well before then, childhood vaccines were not likely to be the cause.

Maternal-fetal transmission of prions has never been documented in animals and fetal blood is not known to contain prions. Moreover, the fetal bovine serum used in vaccine manufacture is highly diluted and eventually removed from cells during purification of vaccine viruses. It should be pointed out as well that prions propagate in mammalian brain but not in cell culture.

Final reassurance comes from the fact that transmission of prions occurs from eating the brains of infected animals or from directly inoculating preparations of brains of infected animals into the brains of experimental animals. Transmission of prions has not been documented after inoculation into the muscles or under the skin, which are the routes used for vaccination. Taken together, the chances that currently licensed vaccines contain prions and represent a risk to humans is essentially zero.

So, basically, although the claim that vaccines could transmit prions entered the antivaccine lexicon of disinformation in the 1990s, after billions upon billions of doses of vaccines for which the viral stock was grown in FBS-containing media, there remains no good evidence that vaccines have أبدا been contaminated with prions or أبدا caused a single case of prion disease in humans or animals.


Killing Infected Cells

The antigen-presenting cells can also activate another type of immune cell called a killer T cell to seek out and destroy any coronavirus-infected cells that display the spike protein fragments on their surfaces.


An new spin on an old antivaccine trope

The bottom line is that the fear mongering by Drs. Madej and Mercola is nothing new. The lie that vaccines somehow permanently alter your DNA is not a new one the rise of mRNA-based vaccines simply makes it easier for antivaxxers to spin a convincing yarn making such false claims. Indeed, I saw the very same claim, namely that vaccines are transhumanism, eight years ago, when Sayer Ji wrote a hilariously silly piece claiming that vaccines are transhumanism in the service of subverting evolution because they interfere with how we have co-evolved with pathogens. (I certainly hope they interfere with our co-evolution with pathogens! That’s rather the point, I’d say!) A few years later, antivaxxer Sherri Tenpenny was making the same sort of nonsensical argument, but by then antivaxxers had started pointing to DNA vaccines as a hopelessly unnatural corruption of our genes. Throughout it all, antivaxxers were also making ridiculous claims about how trace amounts of contaminating DNA from the cell lines used to grow viral antigens for some vaccines can somehow get into the brain, express “non-self” proteins, and trigger an autoimmune response causing autism. Truly, to antivaxxers, DNA and RNA are magic!

When you come right down to it, this new spin on an old antivaccine trope is nothing more than an appeal to “nature” as being somehow always superior to anything humans can do. Indeed, Dr. Madej’s video is nothing new. Months before, a “natural healing consultant” named Dr. Andrew Kaufmann was featured in a video in which he made very similar claims, including that a future COVID-19 vaccine would provide a vessel to “inject genes” into humans, first by a procedure known as “electroporation”, in which an electric current “create[s] little holes in our cells that allow the DNA to go into our own cells” and then through the insertion of “foreign proteins that supposedly generate immunity”. Kaufman even concluded that such an mRNA vaccine, like the results of biotechnology in agriculture, will turn humans into “genetically modified organisms”.

Of course, as I mentioned before, biology is more complex than the central dogma, which was based on an understanding of molecular biology that is now 60 years old. That’s why I, as I enter the conclusion of this post, I will link to an article by Edward Nirenberg, which gets into the weeds of the exceptions to the central dogma as he refutes the nonsensical idea that mRNA vaccines permanently alter your DNA and concludes, quite reasonably:

There is no feasible means by which an mRNA vaccine could end up in the nucleus of a cell, nor prime a reverse transcription reaction, nor give you a mitochondrial disease.

There is no reasonable possibility based on the totality of our knowledge of cell biology, reverse transcriptases, human genetics, and the immune system that mRNA vaccines can affect your DNA.

We should await the detailed safety data, but, a priori, a segment of RNA encoding the spike protein RBD of SARS-CoV-2 with no replicative potential, and no ability to form whole virus, nor even whole ability to form an ENTIRE spike protein, should be expected to be a safe vaccine that isn’t going to cause these insane pie-in-the-sky science fiction scenarios.

If you are worried about the mRNA vaccines, then don’t get them. The data suggest that there will soon be other kinds of vaccines with good efficacy as well. I, however, am content to roll up my sleeves for one of them.

As I likely will be, once they are available.

On a final note, let me just conclude with a thought about the ridiculous claim that mRNA vaccines permanently alter your DNA or somehow make you “transhuman”. You have to remember that antivaxxers view vaccines as somehow “unnatural” to the point of altering what human beings are. They’ve been making that clear ever since I started paying attention to antivaccine pseudoscience two decades ago, and were doing so long before that. Of course, just because something is natural does not make it good, benign, or even just neutral. Nature is harsh, and the battle for survival brutal, and it’s completely “natural” for all manner of animals to be eaten by bigger, faster, and hungrier animals, and it’s just as natural for humans do die horrible deaths from infectious diseases. Indeed, just look at how horrible the deaths suffered by over 260K of my fellow Americans have been, and COVID-19 is entirely “natural”. Yet the mindset behind so much of “alternative” medicine and antivaccine views is that natural is always good and that anything synthetic should be viewed with extreme suspicion. (Come to think of it, that’s why COVID-19 denialists go to such enormous lengths to falsely portray SARS-CoV-2, the coronavirus that causes the disease, as somehow “unnatural” and bioengineered in a laboratory, with the pandemic being a “plandemic” initiated by global elites to control and subjugate the population.) It’s silly, because even “natural” nutrients and medicines are just as much chemicals as any synthetic nutrient or chemical. We have to judge whether such chemicals are harmful based on science and where the evidence leads us, not based on whether the chemical is “natural” or not. When considering claims about a novel disease such as COVID-19 and vaccines against it, we must also consider the totality of what we know about biology, especially molecular biology, and how a potential vaccine works in assessing the plausibility of alarmist claims about vaccines like those developed by Moderna and Pfizer. Claims that mRNA vaccines like these can “permanently alter your DNA” (or make you “transhuman”) fail miserably on that score.

Think of the claims about mRNA vaccines this way. They are very much of a piece with how quacks glom on to any new finding in molecular biology, particularly the way quacks have hijacked the new science of epigenetics to claim that you can use mind-body interventions to reprogram your own DNA. In quackworld, RNA and DNA are magic, and the disinformation about mRNA vaccines against COVID-19 reflects that belief in magic.


شاهد الفيديو: أسرار الخلايا وعظمة الخالق. معلومات مدهشة (أغسطس 2022).