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O conto de vacinas do mRNA: Calamidade de giro na oportunidade

O coronavirus 2 da Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS-CoV-2) que causa a pandemia da doença do coronavirus (COVID-19) travou o mundo fora do protector - completamente.

Apesar da pesquisa considerável sobre os genomas de seus primos distantes goste de SARS-CoV-1 e o coronavirus respiratório da síndrome de Médio Oriente (MERS-CoV), mostrando uma similaridade 70-80% com o SARS-CoV-2 actual, o mundo inteiro era inicialmente à nora em como impedir a propagação deste vírus novo.

Em contraste com as epidemias do SARS e do MERS que bem foram controladas e desaparecidas dentro dos meses, SARS-CoV-2 estava na elevação, e contê-la estava tornando-se cada vez mais difícil. Assim, uma estratégia preventiva universal - tal como uma vacina - tornou-se cada vez mais necessária.

As vacinas foram as únicas a maioria de modo eficaz conter e impedir a infecção severa por micróbios patogénicos. O passados poucas décadas foram instrumentais em provar o potencial para vacinas do RNA de mensageiro (mRNA), com condições como a gripe, formulários diferentes do câncer pulmonar, cancro da próstata, melanoma, Ebola e mesmo tensões de VIH estando sob experimentações nos ratos, nos macacos, e nos seres humanos.

Durante a era de COVID, a revelação de vacinas do mRNA era uma revelação significativa que continuasse a impactar global.  Com vacinação actual conduz através dos países, há um potencial reduzir a doença e a hospitalização severas, conforme relatórios dos ensaios clínicos conduzidos com as vacinas.

Em um papel de revisão publicado nas revisões da natureza do jornal, os pesquisadores da universidade do Carnegie Mellon e a Universidade da Pensilvânia descreveram as tecnologias subjacentes para vacinas do mRNA e suas perspectivas futuras com sistemas de entrega melhorados e aplicações nas doenças além da pandemia COVID-19 em curso.

Revisão: vacinas do mRNA para doenças infecciosas: princípios, entrega e crédito de imagem clínico da tradução: MattLphotography/Shutterstock
Revisão: vacinas do mRNA para doenças infecciosas: princípios, entrega e tradução clínica. Crédito de imagem: MattLphotography/Shutterstock

Que é a tecnologia atrás das vacinas do mRNA? Que os faz revolucionários?

o mRNA representa o ácido ribonucléico do mensageiro (RNA) que é usado pelos ribosomes, presente no núcleo da pilha, para fazer proteínas e se liberar na circulação sanguínea. Este é o princípio que os vírus usam replicating eles mesmos quando incorporam pilhas de anfitrião. Isto é não diferente para o coronavirus (SARS) 2 (SARS-CoV-2).

Sabe-se agora que o SARS-CoV-2 usa sua proteína do ponto para anexar a um receptor específico na pilha de anfitrião chamada a enzima deconversão 2 (ACE2). De SARS-CoV-2 mRNA das vacinas os mRNAs sintéticos do uso disponível actualmente que imitam os mRNAs virais.

As vacinas de COVID-19 mRNA são administradas no músculo do úmero primeiramente.  Uma vez que as instruções (mRNA) são dentro das pilhas de músculo, as pilhas usam-nas para fazer a parte da proteína. Uma vez que a parte da proteína é feita, a pilha digere as instruções e rejeita-as.

Em seguida, a pilha indica a parte da proteína em sua superfície. Os anticorpos estão feitos quando nossos sistemas imunitários reconhecem a proteína não pertencem lá, como quando nós estamos contaminados com SARS-CoV-2.

Depois que o processo está completo, nossos corpos aprenderam como lutar as infecções SARS-CoV-2 futuras. as vacinas do mRNA, como todas as vacinas, fornecem a protecção sem expr os receptores às conseqüências severas de contratar a doença COVID-19.

Micrografia de elétron da exploração de Colorized de uma pilha (verde) contaminada com partículas do vírus SARS-CoV-2 (azul, isolado de uma amostra paciente. A imagem capturada no NIAID integrou a instalação de investigação no forte Detrick, Maryland. Crédito: NIAID
Micrografia de elétron da exploração de Colorized de uma pilha (verde) contaminada com partículas do vírus SARS-CoV-2 (azul, isolado de uma amostra paciente. Imagem capturada na instalação de investigação integrada NIAID (IRF) no forte Detrick, Maryland. Crédito: NIAID

Desde que as vacinas sintéticas do mRNA não precisam as partículas reais do vírus, podem ser consideradas mais seguras do que aquelas que usam proteínas (enfraquecidas) vivas ou atenuadas do vírus real. Isto, junto com um anfitrião de outras características, faz-lhes um conceito revolucionário para a revelação vacinal.

Como as vacinas do mRNA se transformaram uma corda de salvamento na pandemia COVID-19?

A ideia usar as vacinas do ácido nucleico baseadas no mRNA foi concebida mais de três décadas há na esperança de gerar as vacinas seguras e versáteis que são fáceis de produzir.

as vacinas do mRNA levam a vantagem adicionada de ser altamente poderosos, fáceis de fabricar em grandes volumes, e eficaz na redução de custos. Com tão muitas experimentações do prova--conceito que estão sendo conduzidas em outros vírus em ambos os seres humanos e animais, as vacinas do mRNA eram os candidatos escolhidos para combater a pandemia cOVID-19.

Adicionalmente, a revelação SARS-CoV-2 vacinal melhorou na pesquisa precedente sobre o MERS-CoV e os SARS-CoV, que aguçado para a proteína do ponto como o candidato mais provável para a revelação vacinal. Sua seqüência de ácido aminado (que compensa pela proteína inteira) deve ligeira ser alterada para travar a proteína em sua conformação do prefusion, quando é a mais poderoso, maximizando sua imunogenicidade (capacidade provocar uma resposta imune). Esta maneira, o número máximo de anticorpos podia ser gerada.

Estes pesquisadores permitidos estudos em Moderna (um dos jogadores principais na entrega COVID-19 vacinal global) para ramp acima sua operação e para gerar a seqüência mRNA-1273 em 2 dias e a começá-lo fase mim experimentações em 66 dias.

Até agora, a revelação das vacinas da papeira tinha sido a mais rápida, que tomaram 4 anos da concepção à produção e à administração. Contudo, as vacinas de Pfizer e de Moderna fizeram-na ao mercado em uma velocidade gravada de 11 meses, todos os agradecimentos ao trabalho implacável dos cientistas e pesquisadores ao longo dos anos e os governos e os accionistas que agitou para fora importes vastos para que as vacinas sejam manufacturado.

Lições instruídas das vacinas do mRNA

Ao fim de 2019, havia 15 candidatos vacinais do mRNA contra as doenças infecciosas que tinham incorporado ensaios clínicos, mas nenhumas poderiam ir além da fase II. Conseqüentemente, havia pouca possibilidade destas vacinas que estão aprovadas antes de 5-6 anos subseqüentemente.

A aprovação das vacinas COVID-19 em 11 meses desarraigou esta opinião e abriu um mundo das possibilidades à comunidade científica inteira. De um lado, este evento do marco convenceu com sucesso pesquisadores da eficácia destas vacinas, que forneceriam a protecção de um anfitrião dos micróbios patogénicos prejudiciais. No outro, debunked todas as dúvidas que referem-se os processos da revelação, da fabricação e do desenvolvimento que envolvem a viabilidade comercial das vacinas. Uma calamidade abriu muitas oportunidades.

Alguns dos outros candidatos vacinais do mRNA sob a experimentação incluem aqueles para o vírus de imunodeficiência humana do cytomegalovirus (CMV) (HIV), o metapneumovirus humano (hMPV), o tipo 3 do vírus de Parainfluenza (PIV3), a raiva, a gripe A, o Chikungunya, e o vírus syncytial respiratório (RSV).

A pesquisa actual em focos da terapêutica do mRNA sobre os melhores sistemas de entrega para assegurar o mRNA é entregada não afectada para a imunogenicidade máxima, fazendo as vacinas mais robustas e thermostable como o armazenamento frio em massa não é uma opção com muitos países ao redor do mundo e assegurando o tempo mais longo dos anticorpos para assegurar a protecção continuada.

Todavia, a história da vacina COVID-19 permanecerá um marco científico significativo e continuará a confiar povos com a opinião que nós veremos a extremidade a esta pandemia logo!

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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