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Il potenziale dei vaccini del mRNA per una vasta gamma di malattie

La vaccinazione è una strategia importante per impedire la trasmissione di varie malattie infettive quale rosolia, la vaiolo, il morbillo, parotite epidemica e recentemente, malattia 2019 di coronavirus (COVID-19).

I vaccini contengono tipicamente le varietà virali morte o indebolite, o una piccola parte di quel virus, quale una proteina o l'acido nucleico. Quando ottenete un vaccino, il vostro sistema immunitario lo identifica come non Xeros. Nella risposta, crea le celle e gli anticorpi di memoria che si difendono dall'infezione futura.

I ricercatori hanno spiegato che i vaccini del RNA messaggero (mRNA) possono codificare gli antigeni preferiti da una sequenza del mRNA.  Quando il mRNA è inoculato, offre ad informazioni specifiche alle celle tali che possono produrre le proteine specifiche nel citoplasma. Queste proteine avviano le risposte immunitarie connesse con le celle o (APCs) gli anticorpi dipresentazione/immunoglobulina. Queste celle immuni proteggono l'organismo dalle malattie.

Una nuova recensione pubblicata nelle istruzioni del giornale nella genomica funzionale mette a fuoco sulle caratteristiche e sui meccanismi generali dei vaccini del mRNA. Più ulteriormente, questo esame ha riassunto il progresso corrente dei vaccini del mRNA che sono stati sviluppati per le vaste malattie, compreso la malattia COVID-19.

I motivi principali che il vaccino del mRNA è stato considerato un forte candidato vaccino per impedire la malattia COVID-19 sono il sui risparmio di temi, redditività e velocità rapida dello sviluppo.

Più ulteriormente, rispetto ad altri tipi di vaccini, i vaccini del mRNA hanno guadagnato la popolarità a causa delle loro caratteristiche, che sono le più favorevoli per l'ottimizzazione delle malattie infettive con instabilità genetica.

Inoltre, i vantaggi principali di usando il mRNA come sorgente dell'antigene sono la sua capacità di indurre la presentazione di MHC-I e risposte citotossiche di stimolazione del linfocita T.

Queste caratteristiche forniscono la versatilità enorme nei tipi e nel numero di fattori determinanti antigenici. Due dei tipi principali di mRNA che sono valutati mentre i candidati vaccino (a) non stanno ripiegando il mRNA e (b) virale ha derivato il mRNA auto-ampliante.

Una delle emissioni di persistenza nello sviluppo dei vaccini del mRNA è la termostabilità. Due vaccini mRNA basati sviluppati di recente COVID-19 richiedono una temperatura costante di -70°C durante il loro stoccaggio e trasporto. Una tal funzionalità limita la loro disponibilità nelle zone rurali ed in paesi a basso reddito. Tuttavia, recentemente i ricercatori hanno sviluppato i vaccini termostabili del mRNA con un protocollo di liofilizzare. Gli scienziati ritengono che la più ricerca sull'ottimizzazione della formulazione vaccino possa contribuire a migliorare la termostabilità dei vaccini del mRNA.

Gli scienziati hanno specificato che gli epitopi sono una funzionalità importante che è trascurata spesso per il miglioramento dell'efficacia dei vaccini del mRNA. Questi fattori determinanti antigenici sono riconosciuti dal sistema immunitario e determinano il tipo di risposta immunitaria da avviare. Gli epitopi sono divisi negli epitopi del linfocita B e della cellula T. Gli epitopi a cellula T sono presenti sulla superficie di un APC e sono fissati ad istocompatibilità principale. Gli epitopi del linfocita B sono limitati dall'immunoglobulina o dagli anticorpi. Per ai i vaccini basati a peptide, alla la progettazione vaccino basata a epitopo è stata usata. Due esempi ai dei vaccini basati a epitopo per SARS-CoV-2 sono UB-612 e NVX-CoV2373.

Gli scienziati hanno sviluppato parecchi modelli di previsione di epitopo, che possono essere categorizzati ai nei metodi sequenzi sequenza e basati a struttura. Sebbene i metodi sequenzi sequenza siano diventato obsoleti, il loro concetto ancora sta utilizzando nella ricerca di motivo. La rete neurale offre un approccio adatto per studiare le relazioni e la descrizione dei dati non lineari.

Per la previsione di epitopo, un commputer di vettore di sostegno è ampiamente usato ed è stato dimostrato nei modelli quali COBEPRO (modello lineare di previsione di epitopo del linfocita B) e Pcleavage (fenditura colloca il modello di previsione). Per i modelli strutturali, i modelli di calcolo standard quale l'aggancio dei peptidi, algoritmi d'infilatura basati sulla conoscenza, ecc., sono usati. Queste previsioni di epitopo aiutano i ricercatori ad identificare gli epitopi che possono fornire l'immunizzazione e la reattività crociata per un agente patogeno dell'obiettivo. Per molti virus, gli epitopi possono essere trovati nei database online, quale il database immune di epitopo (IEDB).

Due dei vaccini mRNA basati COVID-19 hanno utilizzato la simili progettazione e delivery system dell'immunogeno. Suscitano le risposte immunitarie che sono comparabili all'infezione virale naturale. Anche se entrambi vaccini hanno indicato l'efficacia di promessa nei test clinici, l'ottimizzazione relativa agli epitopi può contribuire a sviluppare i vaccini più stabili e più efficaci. Per esempio, la conformazione di prefusion deve più fattori essere mantenuta dopo l'inoculazione, poichè le macromolecole potrebbero ottenere modificate dai parametri ambientali. Più ulteriormente, incorporare un altro immunogeno (per esempio, proteina di N) potrebbe fornire un obiettivo supplementare per la risposta immunitaria. Ciò ha potuto amplificare il risparmio di temi vaccino e ridurre il rischio di fuga di mutazione.

Anche se l'uso della proteina di S nel vaccino potrebbe imitare un'infezione virale naturale, gli anticorpi e le cellule T di neutralizzazione possono ottenere soltanto fissati ai peptidi specifici. Di conseguenza, gli epitopi specifici di codifica hanno potuto migliorare la stabilità del vaccino del mRNA. Inoltre, nel caso della mutazione estrema in proteina di SARS-CoV-2 S, il virus ha potuto sfuggire all'immunità suscitata dai vaccini attualmente disponibili. Potrebbe essere più facile da adattarsi alle nuove mutazioni riadattando gli epitopi invece di riprogettazione del vaccino. Per la progettazione vaccino, l'uso dei modelli di calcolo è altamente vantaggioso a causa della loro flessibilità.

i vaccini del mRNA precedentemente erano stati fatti domanda per impedire un intervallo delle malattie contagiose come pure non infettive quali influenza e cancro. Sulla base dei modelli umani di previsione di epitopo, questo articolo illustra come la progettazione vaccino del mRNA può essere migliorata tramite gli sviluppi recenti della bioinformatica.

Journal reference:
Dr. Priyom Bose

Written by

Dr. Priyom Bose

Priyom holds a Ph.D. in Plant Biology and Biotechnology from the University of Madras, India. She is an active researcher and an experienced science writer. Priyom has also co-authored several original research articles that have been published in reputed peer-reviewed journals. She is also an avid reader and an amateur photographer.

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