Opracowanie i produkcja tradycyjnych szczepionek , zawierających peptydy lub ich części, to długi proces trwający miesiącami. Znacząco komplikuje to obronę przed szybko zmieniającymi się wirusami. Rozwiązanie przynoszą szczepionki zawierające mRNA. W odróżnieniu od tradycyjnych, ich proces przygotowania i wdrożenia masowej produkcji może zostać skrócony  do kilku tygodni. Ma to szczególnie istotne znaczenie w walce z np. grypą.

Wirus grypy charakteryzuje się wysoką zmiennością antygenową. Dla przykładu potencjalnie pandemiczny typ A klasyfikowany jest na podstawie ekspresji jednego z 17 różnych podtypów hemaglutyniny (H1-H17), oraz 9 podtypów neuraminidazy (N1-N9). Ich sekwencje podlegają stopniowym lub szybkim zmianom, nazywanym odpowiednio "drift" i "shift". Możliwych jest 144 kombinacji, a szybkie zmiany mogą skutkować wielokrotnym występowanie epidemii/pandemii. Chcąc skutecznie chronić przed grypą sezonową, należy na wiele miesięcy wcześniej przewidzieć, który podtyp wirusa znajdzie się w obiegu. Taka strategia nie zawsze jest wystarczająco skuteczna.

Nowa technologia pozwala na znacznie skrócenie tego czasu, a także umożliwia reakcję już w trakcie trwania epidemii/pandemii. Zespół Lothara Stitza opracował szczepionkę zawierającą mRNA stanowiący otwarte ramki odczytu odpowiedniego zestawu antygenów, oraz regiony odpowiedzialne za wydajność translacji i stabilność cząsteczki. W skład wchodzi także protamina warunkująca wydajność i trwałość szczepionki.

Podczas testów na myszach, fretkach i świniach wykazano zbalansowaną, długotrwałą odporność na wirus grypy typu A. Dzięki włączeniu do puli antygenów wysoce konserwatywnej nukleoproteiny wirusa, możliwe było uzyskanie odporności krzyżowej.  Jest to pierwszy przypadek udowodnionej skuteczności immunizacji mRNA przeciwko chorobie infekcyjnej.

Autorzy bazując na scenariuszu pandemii z 2009 roku, określili czas wyprodukowania klinicznie użytecznej szczepionki mRNA na 6-8 tygodni, licząc od momentu publikacji sekwencji antygenowej wirusa. Wskazuje sie także na jej wysoką stabilność w wysokich temperaturach.

Seweryn Frasiński

Żródła:

1. www.eurobiotechnews.eu

2. Stitz L (2012) Protective efficacy of in vitro synthesized, specific mRNA vaccines against influenza A virus infection. Nature Biotechnology  doi:10.1038/nbt.2436