Як працюють ДНК-вакцини проти COVID-19?

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.

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.

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.

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

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.

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.

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

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