Як працюють ДНК-вакцини проти COVID-19?

Дата публікації: 04.01.2021

Автори: Редакція платформи "Аксемедін"

Ключові слова: COVID-19, ДНК-вакцини


Нещодавно на платформі «Аксемедін» була опублікова стаття про те, як працюють вакцини на основі мРНК.

Коронавірус містить спеціальні спайкові білки, які він використовує для проникнення в клітини організму. За основу вакцин мРНК взята одноланцюгова РНК, в якій закодована інформація про ці білки. Після потрапляння в клітину відбувається синтез вірусного білка і подальший розвиток імунної відповіді.

Однак світ не стоїть на місці, і натепер відбувається дослідження вакцин на основі ДНК. Для розроблення вакцини із кодовою назвою Ad26.COV2.S  вчені взяли модифікований аденовірус і вмонтували в його ДНК гени, які кодують білки коронавірусу.

Яка перевага вакцини проти COVID-19 на основі ДНК? 

Аденовірус може проникати у клітини організму, але не може здійснювати процес реплікації, а отже й спричинити захворювання. ДНК-вакцина є стійкішою, ніж вакцина на основі мРНК, бо ДНК не така крихка за своєю структурою, як РНК. Також міцна оболонка аденовірусу, у якого вмонтовані гени коронавірусу, допомагає захистити цей генетичний матеріал. Внаслідок цього вакцина на основі ДНК може зберігатися в холодильнику протягом 3-х місяців за температури 2-8 градусів Цельсія. 

Як отримують, який механізм дії та як розвивається імунна відповідь на вакцини на основі ДНК?

Вірус SARS-CoV-2 насичений білками, які він використовує для проникнення в клітини людини. Це спайкові білки.

Для створення вакцини із кодовою назвою Ad26.COV2.S використовується дволанцюгова ДНК.

ДНК всередині аденовірусу

Вчені додали ген, що відповідає за спайкові білки коронавірусу, в ДНК аденовірусу. Дослідники використали модифікований аденовірус, який може потратити в клітини, але не реплікується всередині і не спричинює розвиток захворювання.

Виготовлення вакцини на основі модифікованого аденовірусу не є новим для науки. За такою технологією створено вакцину проти лихоманки Ебола. Також в цей момент проводяться дослідження проти інших захворювань (ВІЛ-інфекції, хвороби, спричиненої вірусом Зіка тощо).

Проникнення в клітину

Після введення вакцини аденовірус прикріплюється до клітини і захоплюється поверхневими білками, утворючи пухирець. Пухирець поглинається всередину клітини. Вірус вивільнюється із пухирця і проникає у ядро клітини, де міститься ДНК. Аденовірус є спеціально модифікованим, тому після потрапляння у ядро він сам себе не може копіювати. А гени білка коронавірусу зчитуються клітиною і копіюються в молекулу, що називається інформаційна РНК або мРНК.

Утворення спайкових білків

мРНК залишає ядро, а клітина починає зчитувати послідовність інформації та розпочинається процес синтезу спайкових білків.

Деякі білки об'єднюються і утворюють білковий шип, який мігрує до клітинної стінки та може виступати над її поверхнею. Всередині клітити синтезовані білки можуть розщеплюватися на фрагменти, які також переміщуються на поверхню клітини. Ці шипи та фрагменти шипів згодом розпізнаються імунною системою організму.

Водночас аденовірус також стимулює імунну систему. Клітина, у якій міститься аденовірус, подає сигнали, щоб активізувати імунні клітини розташовані поряд. Це спричинює сильнішу реакцію імунітету на спайкові білки.

Розпізнавання збудника

Коли клітина помирає, спайкові білки та фрагменти розпізнається імунною системою, а саме антигенпрезентульною клітною.

Ця клітина представляє на свої поверхні фрагменти білка-шипа. Далі Т-хелпери розпізнають ці фрагменти і дають сигнал іншим клітинам імунної системи – В-клітинам.

Вироблення антитіл

В-клітини можуть зустрічатись із шипами на поверхні вакцинованих клітин або із вільними фрагментами спайкових білків. Деякі В-клітини можуть самостійно знешкоджувати білкові шипи. Якщо ж ця В-клітина потім повторно активізується Т-хелпером, то вона починає розмножуватись та виробляти антитіла проти спайкових білків.

Зупинення вірусу

Вироблені антитіла прикріплюються до спайкових білків коронавірусу, маркують його для знешкодження та попереджують інфікування внаслідок блокування прикріплення цих шипів до інших клітин.

Руйнування інфікованих клітин

Антигенпрезентувальна клітина активізує ще один тип клітин – Т-кілери. Це відбувається для пошуку і знищення будь-яких клітин, інфікованих коронавірусом, що містять на свої поверхні фрагменти спайкового білка.

Відомо, що після вакцинації протягом певного часу кількість антитіл та Т-кілерів поступово знижується. Але наша імунна система міститься Т- та В-клітини пам’яті, які можуть зберігати інформацію роками та навіть десятиліттями, вважають дослідники.

У вересні 2020 року розпочалась 3 фаза дослідження вакцини із кодовою назвою Ad26.COV2.S, результати якого очікуються у січні 2021 року.

Запитання до матеріалу

Максимальна кількість балів, яку Ви можете отримати:

Щоб дати відповіді на запитання до цього матеріалу та отримати бали,
будь ласка, зареєструйтеся або увійдіть як користувач.

Реєстрація
Ці дані знадобляться для входу та скидання паролю
Пароль має містити від 6 символів (літери або цифри)
Матеріали з розділу
ЗАПИС вебінару від Тетяни Чумаченко "COVID ...
Заходи щодо зменшення випадків COVID-19 пр ...
Міністерство охорони здоров’я України запу ...
ВООЗ передала 30 наборів реагентів для тес ...
Оновлено алгоритми надання допомоги хворим ...
Поява штаму «Омікрон» – новий виклик для л ...
Оперативна інформація про поширення корона ...