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Il racconto dei vaccini del mRNA: Calamità di tornitura nell'opportunità

Il coronavirus 2 (SARS-CoV-2) di sindrome respiratorio acuto severo che causa la pandemia di malattia di coronavirus (COVID-19) ha catturato il mondo impreparato - completamente.

Malgrado la considerevole ricerca sui genoma dei sui cugini distanti gradisca SARS-CoV-1 e il coronavirus respiratorio di sindrome di Medio Oriente (MERS-CoV), mostrante una similarità 70-80% con il SARS-CoV-2 corrente, il mondo intero era inizialmente senza tracce su come impedire la diffusione di questo virus novello.

Contrariamente alle epidemie di MERS e di SAR che bene sono state gestite e scomparso state entro i mesi, SARS-CoV-2 era sull'aumento e contenerlo stava diventando sempre più difficile. Quindi, una strategia preventiva universale - quale un vaccino - è diventato sempre più necessaria.

I vaccini sono stati il singolo la maggior parte del modo efficace di contenere ed impedire l'infezione severa dai microbi patogeni. Le decadi ultime sono state strumentali nella prova del potenziale per i vaccini del RNA messaggero (mRNA), con i termini come influenza, i moduli differenti del cancro polmonare, il carcinoma della prostata, il melanoma, Ebola e perfino sforzi di HIV che sono stato nell'ambito delle prove in mouse, in scimmie ed in esseri umani.

Durante l'era di COVID, lo sviluppo dei vaccini del mRNA era uno sviluppo significativo che continua ad urtare globalmente.  Con la vaccinazione corrente guida attraverso i paesi, c'è un potenziale di diminuire la malattia e l'ospedalizzazione severe, secondo i rapporti dei test clinici condotti con i vaccini.

In una rassegna pubblicata negli esami della natura del giornale, i ricercatori dalla Carnegie Mellon University e l'università della Pennsylvania hanno descritto le tecnologie di fondo per i vaccini del mRNA e le loro prospettive future con i delivery system migliori e le applicazioni nelle malattie oltre la pandemia in corso COVID-19.

Rassegna: vaccini del mRNA per le malattie infettive: principi, consegna e credito di immagine clinico di traduzione: MattLphotography/Shutterstock
Rassegna: vaccini del mRNA per le malattie infettive: principi, consegna e traduzione clinica. Credito di immagine: MattLphotography/Shutterstock

Che cosa è la tecnologia dietro i vaccini del mRNA? Che cosa li rende rivoluzionarie?

il mRNA corrisponde all'acido ribonucleico del messaggero (RNA) che è usato dai ribosomi, presente nel nucleo della cella, per fare le proteine e scaricare nella circolazione sanguigna. Ciò è il principio che i virus usano per ripiegare stessi quando entrano nelle cellule ospiti. Ciò è non differente per il coronavirus (SAR) 2 (SARS-CoV-2).

Ora è conosciuto che il SARS-CoV-2 usa la sua proteina della punta per fissare ad un ricevitore specifico sulla cellula ospite chiamata enzima di conversione dell'angiotensina 2 (ACE2). I mRNAs sintetici di uso attualmente disponibile dei vaccini di SARS-CoV-2 mRNA che imitano i mRNAs virali.

I vaccini di COVID-19 mRNA sono amministrati nel muscolo del braccio in primo luogo.  Una volta che le istruzioni (mRNA) sono dentro le celle di muscolo, le celle le usano per fare il pezzo della proteina. Una volta che il pezzo della proteina è fatto, la cella digerisce le istruzioni e le elimina.

Dopo, la cella video il pezzo della proteina sulla sua superficie. Gli anticorpi sono fatti quando i nostri sistemi immunitari riconoscono la proteina non appartiene là, come quando siamo infettati con SARS-CoV-2.

Dopo che il trattamento è completo, i nostri organismi hanno imparato come combattere le infezioni future SARS-CoV-2. i vaccini del mRNA, come tutti i vaccini, assicurano la protezione senza esporre i destinatari alle conseguenze severe di contratto della malattia COVID-19.

Microscopio elettronico a scansione di Colorized di una cella (verde) infettata con le particelle del virus SARS-CoV-2 (blu, isolato da un campione paziente. L
Microscopio elettronico a scansione di Colorized di una cella (verde) infettata con le particelle del virus SARS-CoV-2 (blu, isolato da un campione paziente. Immagine catturata alla funzione di ricerca integrata NIAID (IRF) in Detrick forte, Maryland. Credito: NIAID

Poiché i vaccini del mRNA del sintetico non hanno bisogno delle particelle reali del virus, possono essere considerati più sicuri di quelli facendo uso delle proteine (indebolite) in tensione o attenuate dal virus reale. Ciò, con una miriade di altre funzionalità, rende loro un concetto rivoluzionario per sviluppo del vaccino.

Come i vaccini del mRNA si sono trasformati in in un cavo di sicurezza nella pandemia COVID-19?

L'idea usare i vaccini dell'acido nucleico basati sul mRNA è stata concepita più di tre decadi fa nella speranza della generazione dei vaccini sicuri e versatili che sono facili da produrre.

i vaccini del mRNA portano il vantaggio aggiunto di essere altamente potenti, facili da fabbricare nei grandi volumi e redditizio. Con tante prove del proof of concept che sono condotte su altri virus in entrambi gli esseri umani ed animali, i vaccini del mRNA erano i candidati scelti per combattere la pandemia cOVID-19.

Ulteriormente, lo sviluppo del vaccino SARS-CoV-2 è migliorato sulla ricerca precedente sul MERS-CoV e sui SAR-CoV, che hanno indicato verso la proteina della punta come il candidato più probabile per sviluppo del vaccino. La sua sequenza aminoacidica (che compensa l'intera proteina) dovrebbe leggermente essere modificata per chiudere la proteina a chiave nella sua conformazione di prefusion, quando è la più potente, massimizzante la sua immunizzazione (capacità di avviare una risposta immunitaria). Questo modo, il numero massimo degli anticorpi ha potuto essere generato.

Questi ricercatori permessi a studi a Moderna (uno dei giocatori principali nella consegna vaccino globale COVID-19) per arrampicarsi la loro operazione e per generare la sequenza mRNA-1273 in 2 giorni e per iniziare le prove di fase I in 66 giorni.

Fin qui, lo sviluppo dei vaccini di parotite epidemica era stato il più veloce, che richiedessero 4 anni dalla concezione a produzione ed all'amministrazione. Tuttavia, i vaccini di Moderna e di Pfizer lo hanno fatto al servizio ad una velocità record di 11 mese, tutti i grazie al lavoro implacabile degli scienziati e ricercatori nel corso degli anni ed i governi e gli investitori che hanno sbattuto fuori le vaste somme di denaro affinchè i vaccini fossero fabbricati.

Lezioni istruite dai vaccini del mRNA

Da ora alla fine del 2019, c'erano 15 candidati vaccino del mRNA contro le malattie infettive che avevano entrato nei test clinici, ma nessuno potrebbero andare oltre la fase II. Di conseguenza, c'era poca possibilità di questi vaccini che sono approvati prima di 5-6 anni successivamente.

L'approvazione dei vaccini COVID-19 in 11 mese ha sradicato questa credenza ed ha aperto un mondo delle possibilità in intera comunità scientifica. Da un lato, questo evento del punto di riferimento ha convinto con successo i ricercatori dell'efficacia di questi vaccini, che avrebbero assicurato la protezione da una miriade di agenti patogeni nocivi. D'altro canto, debunked tutti i dubbi pertinente ai trattamenti dello sviluppo, di lavorazione e di distribuzione che comprendono la validità commerciale dei vaccini. Una calamità ha aperto molte opportunità.

Alcuni degli altri candidati vaccino del mRNA nell'ambito della prova includono quelli per il virus dell'immunodeficienza umana del citomegalovirus (CMV) (HIV), il metapneumovirus umano (hMPV), il tipo 3 (PIV3) del virus parainfluenzale, la rabbia, l'influenza A, Chikungunya ed il virus respiratorio sinciziale (RSV).

La ricerca corrente nei fuochi di terapeutica del mRNA sui migliori delivery system per assicurare il mRNA è consegnata inalterata per l'immunizzazione massima, rendendo i vaccini più robusti e per quanto la conservazione frigorifera di massa non sia termostabili un'opzione con molti paesi intorno al globo e ad assicurare la durata della vita più lunga degli anticorpi assicurare la protezione continuata.

Ciò nonostante, la storia del vaccino COVID-19 rimarrà un punto di riferimento scientifico significativo e continuerà ad affidare la gente con la credenza che vederemo l'estremità a questa pandemia presto!

Journal reference:
  • Chaudhary, N., Weissman, D. & Whitehead, K.A. mRNA vaccines for infectious diseases: principles, delivery and clinical translation. Nat Rev Drug Discov (2021). https://doi.org/10.1038/s41573-021-00283-5, https://www.nature.com/articles/s41573-021-00283-5
Sreetama Dutt

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Sreetama Dutt

Sreetama Dutt has completed her B.Tech. in Biotechnology from SRM University in Chennai, India and holds an M.Sc. in Medical Microbiology from the University of Manchester, UK. Initially decided upon building her career in laboratory-based research, medical writing and communications happened to catch her when she least expected it. Of course, nothing is a coincidence.

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