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O potencial de vacinas do mRNA para uma vasta gama de doenças

A vacinação é uma estratégia importante para impedir a transmissão de várias doenças infecciosas tais como a rubéola, varíola, sarampo, papeira, e recentemente, a doença 2019 do coronavirus (COVID-19).

As vacinas contêm tipicamente tensões de vírus inoperantes ou enfraquecidas, ou uma parte pequena desse vírus, tal como uma proteína ou o ácido nucleico. Quando você obtem uma vacina, seu sistema imunitário identifica-a como estrangeira. Na resposta, cria as pilhas e os anticorpos de memória que guardam contra a infecção futura.

Os pesquisadores explicaram que as vacinas do RNA de mensageiro (mRNA) podem codificar os antígenos preferidos de uma seqüência do mRNA.  Quando o mRNA é inoculado, oferece a informação específica às pilhas tais que podem produzir proteínas específicas no citoplasma. Estas proteínas provocam as respostas imunes associadas com as pilhas ou (APCs) os anticorpos deapresentação/imunoglobulina. Estas pilhas imunes protegem o corpo contra doenças.

Um artigo de revisão novo publicado nas instruções do jornal na genómica funcional centra-se sobre as características e os mecanismos gerais de vacinas do mRNA. Mais, esta revisão resumiu o progresso actual das vacinas do mRNA que foram desenvolvidas para doenças amplas, incluindo a doença COVID-19.

As razões que principais a vacina do mRNA foi considerada um candidato vacinal forte para impedir a doença COVID-19 estão a suas eficiência, rentabilidade, e velocidade rápida da revelação.

Mais, em comparação com outros tipos de vacinas, as vacinas do mRNA ganharam a popularidade devido a suas características, que são as mais favoráveis para visar doenças infecciosas com instabilidade genética.

Também, as vantagens principais de usar o mRNA como uma fonte de antígeno são sua capacidade para induzir a apresentação de MHC-I e respostas citotóxicos de estimulação do T-linfócito.

Estas características fornecem a versatilidade enorme nos tipos e no número de causas determinantes antigénicas. Dois dos tipos principais de mRNA que são avaliados porque os candidatos vacinais são (a) mRNA não-replicating e (b) mRNA deamplificação virally derivado.

Uma das edições de persistência na revelação de vacinas do mRNA é thermostability. Duas vacinas COVID-19 mRNA-baseadas recentemente desenvolvidas exigem uma temperatura constante de -70°C durante seus armazenamento e transporte. Tal característica limita sua disponibilidade em áreas rurais e em países a renda baixa. Contudo, os pesquisadores têm desenvolvido recentemente vacinas thermostable do mRNA com um protocolo da liofilização. Os cientistas acreditam que mais pesquisa sobre a optimização da formulação vacinal pode ajudar a melhorar o thermostability de vacinas do mRNA.

Os cientistas indicaram que os resumos são uma característica importante que fosse ignorada frequentemente aumentando a eficácia de vacinas do mRNA. Estas causas determinantes antigénicas são reconhecidas pelo sistema imunitário e determinam o tipo de resposta imune a ser provocada. Os resumos são divididos em resumos do t-cell e da B-pilha. Os resumos de célula T estam presente na superfície de um APC e são anexados ao histocompatibility principal. Os resumos da B-pilha são limitados pela imunoglobulina ou pelos anticorpos. Para vacinas peptide-baseadas, o projecto vacinal resumo-baseado foi usado. Dois exemplos de vacinas resumo-baseadas para SARS-CoV-2 são UB-612 e NVX-CoV2373.

Os cientistas desenvolveram diversos modelos da previsão do resumo, que podem ser categorizados em métodos seqüência-baseados e estrutura-baseados. Embora os métodos seqüência-baseados se tornem obsoletos, seu conceito está sendo usado ainda na busca do motivo. A rede neural oferece uma aproximação apropriada estudar os relacionamentos e a descrição de dados não-lineares.

Para a previsão do resumo, uma máquina do vector do apoio é amplamente utilizada e foi demonstrada nos modelos tais como COBEPRO (modelo linear da previsão do resumo da B-pilha) e Pcleavage (a segmentação situa o modelo da previsão). Para modelos estruturais, modelos computacionais padrão tais como o embarcadouro dos peptides, algoritmos rosqueando baseados sobre o conhecimento, etc., são usados. Estas previsões do resumo ajudam pesquisadores a identificar os resumos que podem fornecer a imunogenicidade e a reactividade cruzada para um micróbio patogénico do alvo. Para muitos vírus, os resumos podem ser encontrados em bases de dados em linha, tais como a base de dados imune do resumo (IEDB).

Duas das vacinas COVID-19 mRNA-baseadas usaram o projecto do imunogénio e sistemas de entrega similares. Induzem as respostas imunes que são comparáveis à infecção viral natural. Mesmo que both of these vacinas mostrem eficácia prometedora nos ensaios clínicos, a optimização relativa aos resumos pode ajudar a desenvolver umas vacinas mais estáveis e mais eficazes. Por exemplo, a conformação do prefusion precisa mais factores de ser mantida após a inoculação, porque as macromoléculas poderiam obter alteradas por parâmetros ambientais. Mais, incorporar um outro imunogénio (por exemplo, proteína de N) poderia fornecer um alvo adicional para a resposta imune. Isto podia impulsionar a eficiência vacinal e abaixar o risco de escape da mutação.

Mesmo que o uso da proteína de S na vacina poderia imitar uma infecção viral natural, os anticorpos e as T-pilhas de neutralização podem somente obter anexados aos peptides específicos. Conseqüentemente, os resumos específicos de codificação podiam aumentar a estabilidade da vacina do mRNA. Também, no caso da mutação extrema na proteína de SARS-CoV-2 S, o vírus podia escapar a imunidade induzida pelas vacinas actualmente disponíveis. Poderia ser mais fácil adaptar-se às mutações novas reajustando os resumos em vez de remodelar a vacina. Para o projecto vacinal, o uso de modelos computacionais é altamente vantajoso devido a sua flexibilidade.

as vacinas do mRNA tinham sido aplicadas previamente impedindo uma escala de doenças infecciosas assim como não-infecciosas tais como a gripe e o cancro. Baseado em modelos humanos da previsão do resumo, este artigo ilustra como o projecto vacinal do mRNA pode ser melhorado por avanços recentes na bioinformática.

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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