As vacinas do RNA são uma classe nova de vacinas que são compor de uma codificação da seqüência do mRNA para uma proteína micróbio-específica (antígeno). Expressado uma vez no corpo, o antígeno do alvo é reconhecido pelo sistema imunitário, conduzindo à indução de respostas imunes desejadas.
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Que é uma vacina do RNA?
As vacinas do RNA são mais seguras de usar-se mesmo em pacientes immunocompromised porque estas vacinas não contêm nenhuns agentes infecciosos. O processo de manufactura mais barato e mais rápido faz vacinas do RNA muito eficazes em combater os micróbios patogénicos em rápida evolução (virus da gripe) e as manifestações da doença contagioso (Ebola, Zika, e COVID-19). Além, as vacinas do RNA podiam potencial ser usadas para controlar normas sanitárias severas, tais como o cancro.
Em vacinas do RNA, nenhum vivo/neutralizou o micróbio patogénico ou o antígeno micróbio-específico é introduzido directamente no corpo humano. Em lugar de, uma seqüência do mRNA que contem a seqüência genética de um antígeno micróbio-específico é introduzida no corpo. Esta seqüência do mRNA é utilizada então pela maquinaria desintetização de pilha de anfitrião como um molde para produzir o antígeno do alvo.
Uma vez que produzido, o antígeno do alvo é indicado na superfície da pilha de modo que as pilhas imunes especializadas possam a reconhecer e induzir respostas imunes micróbio-específicas.
Como vacinas do RNA são administrados?
Para provocar uma resposta imune robusta e sustentada, as vacinas do mRNA devem cruzar a membrana de plasma eficientemente. Há diversas maneiras de administrar eficazmente vacinas do RNA no corpo. A administração da vacina despida do mRNA através da injecção intradermal ou intranodal é um modo eficaz aumentar a apresentação de antígeno. In vivo o método do electroporation é uma outra boa aproximação para aumentar a liberação de uma vacina no citoplasma.
Para aumentar a estabilidade, a expressão, e a imunogenicidade da vacina mRNA, proteínas nucleares pequenas, tais como o protamine, são combinadas com a seqüência do mRNA. Além, os nanoparticles do lipido e polímero-baseado são combinados com as seqüências do mRNA para melhorar significativamente a eficácia vacinal.
Em relação às rotas da administração, a injecção intradermal de vacinas nanoparticle-baseadas lipido do mRNA é sabida para induzir respostas imunes comunicadas pelas células anticorpo-negociada e de T, provavelmente devido à predominância alta de pilhas deapresentação na pele.
Além disso, a quantidade de antígeno produzida, e a duração da expressão do antígeno são as mais altas nas administrações intravenosas e intradermal e intramusculares, respectivamente.
How mRNA vaccines work
Que são os tipos de vacinas do RNA?
Há três tipos de vacinas do RNA: não-replicating vacinas do mRNA; auto-replicating vacinas do mRNA; e in vitro vacinas não-replicating do mRNA da pilha dendrítico.
Não-replicating vacinas do mRNA
Não-replicating vacinas do mRNA inclua uma codificação da seqüência do mRNA para um antígeno do alvo, que seja flanqueado por 3' e 5' por regiões untranslated (UTRs). A seqüência do mRNA é pequena em tamanho e fácil de construir porque não contem nenhuma seqüências adicional da proteína-codificação para apoiar a auto-réplica do mRNA.
Um molde do ADN do plasmídeo produzido em Escherichia Coli é transcrito in vitro para gerar a vacina mRNA do interesse. A seqüência do mRNA é refinada então usando a HPLC para obter livrada de todos os byproducts. O UTRs eucariótica ou viral incluído no aumento da seqüência do mRNA a meia-vida e a estabilidade da seqüência, conduzindo à expressão aumentada do antígeno do alvo.
Auto-replicating vacinas do mRNA
Em vacinas auto-replicating do mRNA, um genoma viral é usado, em que a seqüência viral do gene responsável para codificar proteínas estruturais é substituída pela seqüência do antígeno do interesse. A seqüência viral do RNA gerada desta maneira pode ainda replicate e pode ser transcrita usando a polimerase de RNA viral.
Embora o processo da construção de auto-replicating vacinas do mRNA seja mais complicado do que não-replicating vacinas do mRNA, uma taxa significativamente mais alta da amplificação de antígeno que codifica a seqüência do mRNA faz auto-replicating vacinas mais vantajoso em termos de uma produção significativamente mais alta do antígeno do alvo das doses vacinais relativamente baixas.
In vitro vacinas não-replicating do mRNA da pilha dendrítico
As pilhas dendrítico antígeno-estão apresentando as pilhas que antígenos expressos na superfície da pilha de modo que as pilhas imunes especializadas, tais como pilhas de T, possam reconhecer o antígeno e iniciar respostas imunes celulares. Para in vitro vacinas não-replicating do mRNA da pilha dendrítico, as pilhas dendrítico são isoladas do sangue do paciente, transfected com a seqüência do mRNA do interesse, e administrado de volta ao paciente para induzir desejou respostas imunes.
Como as vacinas do RNA trabalham?
Em cima da administração, a vacina mRNA é reconhecida por uma variedade de receptors posicionados nos endosomes e no citoplasma. A activação mRNA-negociada destes receptors induz subseqüentemente uma resposta imune inata forte, que seja caracterizada pela produção de mediadores proinflammatory (cytokines e chemokines). Estes mediadores jogam papéis vitais em induzir respostas imunes adaptáveis apropriadas contra o antígeno do alvo.
A activação do sistema imunitário inato é restringida ao local de nós vacinais da injecção e de linfa. Mais tarde, pilhas que cercam o local da injecção, tal como pilhas, ràpida a tomada deapresentação a vacina mRNA, conduzindo à tradução do mRNA e da expressão robusta do interior do antígeno do alvo estas pilhas especializadas. O antígeno então é apresentado na superfície da pilha e reconhecido pelas pilhas imunes, conduzindo à indução de respostas imunes adaptáveis.
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Vacinas do RNA no cancro
Muitos ensaios clínicos estão submetendo-se actualmente para testar a eficácia de vacinas do RNA em tratar uma grande variedade de cancros, tais como a melanoma, o glioblastoma, o cancro da próstata, e a leucemia. As seqüências do mRNA que codificam para antígenos cancro-específicos são usadas nestas vacinas.
Em vacinas personalizadas do cancro, os genomas do tumor obtidos das pacientes que sofre de cancro são arranjados em seqüência, e os mRNAs que codificam para proteínas cancro-relacionadas paciente-específicas do mutante são gerados. As vacinas personalizadas do RNA feitas desta maneira são eficazes em induzir respostas imunes fortes para destruir células cancerosas.
Uma vacina do RNA alterará seu ADN?
As vacinas do RNA que alteram o ADN foram um interesse expressado por alguma da população ao ouvir-se sobre vacinas do RNA. Contudo, uma vacina do RNA não pode mudar o ADN de um paciente.
O mRNA em vacinas do RNA não pode combinar com nosso ADN para mudar seu código. De facto, quando viaja na pilha, fica no cytosol e não pode cruzar a membrana nuclear para incorporar o núcleo onde o material genético é armazenado. Além disso, o mRNA é frágil e degrada rapidamente dentro de nossas pilhas (em seguida ao redor 72 horas).
As costas do mRNA das vacinas do RNA fornecem instruções para a maquinaria em nossas pilhas para fazer da mesma forma as proteínas que nosso sistema imunitário natural faz. Um vírus contamina nossas pilhas e injecta seu material em nossas pilhas. Isto conduz às partes de mRNA que correspondem às proteínas virais do vírus que estão sendo enviadas a nossa maquinaria celular, que é instruída para fazer proteínas para responder à infecção.
Este é o mesmo como o que acontece com uma vacina do RNA - a codificação do mRNA para as proteínas que lutarão um vírus específico incorpora nossas pilhas, tendo por resultado a produção destas proteínas.
Há determinados vírus, retroviruses tais como o VIH, que pode integrar com o ADN do anfitrião devido às enzimas especializadas permitindo o vírus de cruzar a membrana nuclear. As primeiras demão permitem então que transcrevam o ADN do RNA. Contudo, as vacinas do mRNA não contêm as enzimas para cruzar a membrana nuclear, e mesmo se poderiam, não conteriam as primeiras demão para activar a transcrição do RNA ao ADN.
Referências
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