de nya vaccinerna
Nukleinsyravacciner använder mRNA för att ge celler instruktioner om hur man producerar ett önskat protein. Libre de Droit/iStock via Getty Images

De två mest framgångsrika vaccinerna mot coronavirus som utvecklats i USA – Pfizer- och Moderna-vaccinerna – är båda mRNA-vacciner. Idén att använda genetiskt material för att producera ett immunsvar har öppnat upp en värld av forskning och potentiella medicinska användningar långt utom räckhåll för traditionella vacciner. Deborah Fuller är mikrobiolog vid University of Washington som har studerat genetiska vacciner i mer än 20 år. Vi pratade med henne om framtiden för mRNA-vacciner för The Conversation Weekly podcast. Nedan finns utdrag från den konversationen som har redigerats för längd och tydlighet.

Hur länge har genbaserade vacciner varit under utveckling?

Denna typ av vaccin har varit på gång för omkring 30 år. Nukleinsyravaccin bygger på idén att DNA gör RNA och sedan RNA gör proteiner. För ett givet protein, när vi väl känner till den genetiska sekvensen eller koden, kan vi designa en mRNA- eller DNA-molekyl som uppmanar en persons celler att börja tillverka den.

När vi först tänkte på den här idén att sätta in en genetisk kod i någons celler, studerade vi både DNA och RNA. mRNA-vaccinerna fungerade inte särskilt bra till en början. De var instabila och de orsakade ganska starka immunsvar som var inte nödvändigtvis önskvärt. Under mycket lång tid tog DNA-vacciner framsätet, och mycket De första kliniska försöken var med ett DNA-vaccin.

Men för cirka sju eller åtta år sedan började mRNA-vacciner ta täten. Forskare löste många av problemen – särskilt instabilitet – och upptäckte ny teknik för att leverera mRNA in i celler och sätt att modifiera den kodande sekvensen till göra vaccinerna mycket säkrare att använda på människor.


innerself prenumerera grafik


När de problemen väl var lösta var tekniken verkligen redo att bli ett revolutionerande verktyg för medicin. Det var precis när covid-19 slog till.

Vad skiljer nukleinsyravacciner från traditionella vacciner?

De flesta vacciner inducerar antikroppssvar. Antikroppar är den primära immunmekanismen som blockerar infektioner. När vi började studera nukleinsyravacciner upptäckte vi att eftersom dessa vacciner uttrycks i våra celler, var de också mycket effektivt för att inducera ett T-cellssvar. Denna upptäckt föranledde verkligen ytterligare funderingar om hur forskare kunde använda nukleinsyravaccin inte bara för infektionssjukdomar, utan också för immunterapi för att behandla cancer och kroniska infektionssjukdomar – som HIV, hepatit B och herpes – såväl som autoimmuna sjukdomar och till och med för genterapi .

Hur kan ett vaccin behandla cancer eller kroniska infektionssjukdomar?

T-cellssvar är mycket viktiga för att identifiera celler infekterade med kroniska sjukdomar och avvikande cancerceller. De spelar också en stor roll för att eliminera dessa celler från kroppen.

När en cell blir cancerös, det börjar producera neoantigener. I normala fall upptäcker immunsystemet dessa neoantigener, känner igen att något är fel med cellen och eliminerar det. Anledningen till att vissa människor får tumörer är att deras immunsystem inte riktigt kan eliminera tumörcellerna, så cellerna fortplantar sig.

Med ett mRNA- eller DNA-vaccin är målet att göra din kropp bättre på att känna igen de mycket specifika neoantigener som cancercellen har producerat. Om ditt immunsystem kan känna igen och se dem bättre, kommer det att göra det attackera cancercellerna och eliminera dem från kroppen.

Samma strategi kan tillämpas på eliminering av kroniska infektioner som HIV, hepatit B och herpes. Dessa virus infekterar människokroppen och stannar i kroppen för alltid om inte immunsystemet eliminerar dem. På samma sätt som nukleinsyravacciner kan träna immunsystemet att eliminera cancerceller, kan de användas för att träna våra immunceller att känna igen och eliminera kroniskt infekterade celler.

Vad är statusen för dessa vacciner?

Några av de allra första kliniska försöken med nukleinsyravaccin ägde rum på 1990-talet och var för cancer, särskilt för melanom.

Idag finns det en antal pågående kliniska mRNA-prövningar för behandling av melanom, prostatacancer, äggstockscancer, bröstcancer, leukemi, glioblastom och andra, och det har varit några lovande resultat. Moderna tillkännagav nyligen lovande resultat med sin fas 1-studie med mRNA till behandla solida tumörer och lymfom

Det finns också många pågående försök som tittar på cancer-DNA-vacciner, eftersom DNA-vacciner är det särskilt effektiv för att inducera T-cellssvar. Ett företag som heter Inovio visade nyligen en betydande inverkan på livmoderhalscancer orsakad av humant papillomvirus hos kvinnor med hjälp av ett DNA-vaccin.

Kan nukleinsyravaccin behandla autoimmuna sjukdomar?

Autoimmuna störningar uppstår när en persons immunceller faktiskt attackerar en del av personens egen kropp. Ett exempel på detta är multipel skleros. Om du har multipel skleros, din egna immunceller angriper myelin, ett protein som täcker nervcellerna i dina muskler.

Sättet att eliminera en autoimmun sjukdom är att modulera dina immunceller för att förhindra dem från att attackera dina egna proteiner. Till skillnad från vacciner, vars mål är att stimulera immunförsvaret att bättre känna igen något, försöker behandling av autoimmuna sjukdomar dämpa immunförsvaret så att det slutar angripa något det inte borde. Nyligen skapade forskare ett mRNA-vaccin som kodar för ett myelinprotein med lätt tweakade genetiska instruktioner för att förhindra att det stimulerar immunsvar. Istället för att aktivera normala T-celler som ökar immunsvaret fick vaccinet kroppen att göra det producera T-regulatoriska celler som specifikt undertryckte endast de T-celler som attackerade myelin.de nya vaccinerna2

Många sjukdomar uppstår när människor har mutationer eller saknar vissa gener, och nukleinsyravaccin kan fungera som tillfälliga ersättningar för de saknade generna. ttsz/iStock via Getty Images

Några andra tillämpningar av den nya vaccintekniken?

Den sista ansökan är faktiskt en av de allra första sakerna som forskare tänkte på att använda DNA- och mRNA-vacciner för: genterapi. Vissa människor föds med att sakna vissa gener. Målet med genterapi är att förse celler med de instruktioner som saknas de behöver för att producera ett viktigt protein.

Ett bra exempel på detta är cystisk fibros, en genetisk sjukdom som orsakas av mutationer i en enda gen. Med hjälp av DNA eller ett mRNA-vaccin undersöker forskare möjligheten att i huvudsak ersätta den saknade genen och låta någons kropp övergående producera det saknade proteinet. När proteinet är närvarande kan symtomen försvinna, åtminstone tillfälligt. mRNA:t skulle inte finnas kvar särskilt länge i människokroppen, och det skulle inte heller integreras i människors genom eller förändra arvsmassan på något sätt. Så ytterligare doser skulle behövas när effekten avtog.

Forskning har visat att detta koncept är genomförbart, men det kräver fortfarande en del arbete.Avlyssningen

Om författaren

Deborah Fuller, professor i mikrobiologi, Institutionen för medicin, University of Washington

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.

Relaterade böcker:

Kroppen håller poängen: Hjärnans själ och kropp i läkningen av trauma

av Bessel van der Kolk

Den här boken utforskar sambanden mellan trauma och fysisk och mental hälsa, och erbjuder insikter och strategier för läkning och återhämtning.

Klicka för mer info eller för att beställa

Breath: The New Science of a Lost Art

av James Nestor

Den här boken utforskar vetenskapen och praktiken av andning, och erbjuder insikter och tekniker för att förbättra fysisk och mental hälsa.

Klicka för mer info eller för att beställa

Växtparadoxen: de dolda farorna i "hälsosam" mat som orsakar sjukdomar och viktökning

av Steven R. Gundry

Den här boken utforskar kopplingarna mellan kost, hälsa och sjukdomar, och erbjuder insikter och strategier för att förbättra övergripande hälsa och välbefinnande.

Klicka för mer info eller för att beställa

Immunitetskoden: Det nya paradigmet för verklig hälsa och radikal anti-aging

av Joel Greene

Den här boken erbjuder ett nytt perspektiv på hälsa och immunitet, som bygger på principer för epigenetik och erbjuder insikter och strategier för att optimera hälsa och åldrande.

Klicka för mer info eller för att beställa

Den kompletta guiden till fasta: läka din kropp genom intermittent, varannan dag och förlängd fasta

av Dr Jason Fung och Jimmy Moore

Den här boken utforskar vetenskapen och praktiken av fasta och erbjuder insikter och strategier för att förbättra övergripande hälsa och välbefinnande.

Klicka för mer info eller för att beställa