پتانسیل واکسن‌های COVID-19محتوی RNA حلقوی
مجموعه جدیدی از استراتژی ها برای مبارزه با بیماری کروناویروس 2019 (COVID-19) و همچنین سایر همه گیری های ویروسی آینده در حال بررسی است. این استراتژی ها شامل استفاده از آنتی ژن های جدید، ادجوانت ها و سیستم های انتقال است.
یک مطالعه جدید در مجله MedComm، پتانسیل واکسن‌های ریبونوکلئیک اسید حلقوی circRNA) ) را تشریح می کند.
مقدمه
همه گیری COVID-19 ناشی از سندرم حاد تنفسی ویروس کرونا 2 (SARS-CoV-2) است که با استفاده از آنتی ژن اسپایک ویروسی خود ] پروتئینی که واسطه ورود ویروس به سلول میزبان است[ وارد سلول میزبان می شود. برای این منظور، دامنه اتصال گیرنده (RBD) در پروتئین اسپایک SARS-CoV-2 به گیرنده آنزیم مبدل آنژیوتانسین 2 (ACE2) سلول میزبان متصل می شود.
ماهیت ویرانگر همه‌گیری کووید-19 به تلاش‌های تحقیقاتی جهانی دامن زد، که در تولید و مجوزگیری اضطراری چندین واکسن کووید-19 طی یک سال پس از شروع شیوع بیماری به اوج خود رسید.
برخی از برجسته‌ترین واکسن‌های کووید-۱۹ شامل واکسن‌هایی بودند که بر پایه پلتفرم اسید ریبونوکلئیک پیام‌رسان (mRNA) ساخته شدند. مشخص شد که این واکسن‌ها آنتی‌بادی‌های خنثی‌کننده کارآمد (nAbs) و پاسخ سلول های کمکی T نوع 1 (Th1) را همزمان با پاسخ‌های سلولی مؤثر ضد ویروسی که شامل سلول‌های T نوع CD8+ تولید کننده اینترفرون گاما (IFN-γ) می‌شوند، القا می‌کنند.
با این حال، چنین پلتفرم‌های واکسنی دارای برخی نقص‌های اساسی هستند، زیرا به شدت در برابر حرارت حساس هستند و در نتیجه نیازمند فرآیندهای ساخت سخت و پرهزینه هستند. این ویژگی های واکسن‌های mRNA چالش‌های لجستیکی را برای ذخیره‌سازی و حمل و نقل ارائه کرده است، بنابراین آنها در جایی که امکانات تنظیم دمایی کم است مناسب نیستند.
واکسن‌های mRNA چالش‌های فنی زیادی دارند، به‌ویژه به دلیل آسیب پذیری آنها در برابر دناتوره شدن ناشی از گرما و تخریب آنزیمی توسط اگزونوکلئاز RNase R. بنابراین، این واکسن‌ها باید در محیط‌های بدون RNase و در شرایط بسیار استریل ساخته شوند.
علاوه بر این، mRNA خطی نیاز به افزودن یک کلاهک 5' و دم پلی آدنین 3' (polyA) با نوکلئوتیدهای اصلاح شده مانند 1-methylpseudouridine (1mΨ) دارد تا اطمینان حاصل شود که هضم توسط اگزونوکلئاز اتفاق نمی افتد. استفاده از نانوذرات لیپیدی (LNPs) برای محصور کردن mRNA محافظت بیشتری ارائه می‌دهد.
یافته های مطالعه
مطالعه حاضر مزایای فناوری RNA حلقوی circRNA را برای واکسن‌های COVID-19 توصیف می‌کند. پلت فرم واکسن circRNA در تلاشی برای بهبود کارایی واکسن‌های mRNA معمولی در درمان بالینی ایجاد شد.
تحقیقات قبلی استفاده از پلت فرم circRNA را برای بیان آنتی ژن مورد نظر در یک پوشش نانوذرات لیپیدی LNP پیشنهاد کرده است. RNA خطی به شکل حلقوی تبدیل شد که این بهینه سازی ها رونویسی را در شرایط آزمایشگاهی بهبود بخشید.
آزمایش واکسن circRNA بر روی موش، تیتر بالایی از آنتی بادی‌های ایمونوگلوبولینG (IgG) اختصاصی علیه اسپایک RBD را ایجاد کرد. مشخص شد که این سرم هم سودوویروس و هم سویه وحشی SARS-CoV-2 را به طور موثر خنثی می کند که موثر بودن واکسن را در داخل بدن نشان می دهد.
تحقیقات بیشتر مشخص کرد که circRNA نسبت به واکسن‌های RNA خطی حساسیت دمایی کمتری را در محدوده 28 روز نشان می دهد. LNP-circRNA-RBDهمچنین با قرارگیری در پوشش نانوذرات لیپیدی بیان آنتی ژن RBD را در سطح بالاتری صورت گرفت.
این موضوع سبب پاکسازی ویروس می شود که یک مزیت قابل توجه واکسن های circRNA است. واکسن circRNA همچنین توانایی خود را در القای نسبت بیشتری از nAbs در مقایسه با آنتی بادی های متصل شونده نشان داد.
سه دوز از واکسن circRNARBD-Delta باعث افزایش محافظتی قابل توجهی در nAbs برای هر دو نوع SARS-CoV-2 Delta و Omicron شد. به نظر می رسد که این واکسن محافظت گسترده تری در برابر واریانت های(VOC) در حال ظهور SARS-CoV-2 ارائه می دهد. با این حال، واکسن circRNARBD-Omicron قادر به محافظت در برابر عفونت دلتا نبود.
هنگامی که در دوزهای مختلف روی میمون‌ها آزمایش شد، پاسخ مشابهی با نقش Th1 مشاهده شد. هنگامی که نمونه ها در معرض سویه وحشی SARS-CoV-2 قرار گرفتند، بار ویروسی این میمون‌ها یک هفته پس از آلودگی هزار برابر کمتر بود. علاوه بر این، به نظر می‌رسد که ریه‌های میمون‌های واکسینه شده نیز در برابر COVID-19 شدید محافظت می‌شوند.
نتیجه گیری
اگرچه واکسن‌های mRNA بسیار ایمنی‌زا هستند و می‌توانند وارد سلول میزبان شوند و به دلیل بسیاری از تغییرات ساختار اولیه در برابر هضم اگزونوکلئاز مقاومت می‌کنند، محدودیت‌های متعددی با این پلت فرم واکسن همراه است. و استفاده از یک محافظ به عنوان مثال پوشش لیپیدی LNP و نیز شرایط ذخیره سازی و حمل و نقل فوق سرد را الزامی می کند.
واکسن‌های circRNA که در اینجا توضیح داده شد، تیترهای nAb را در سطحی مشابه با آنهایی که توسط واکسن‌های RNA خطی اصلاح‌شده با ۱mΨ ایجاد می‌شوند، تولید می‌کنند. با این حال، ساختار حلقوی، آنها را از تخریب آنزیمی محافظت می کند و سبب افزایش پایداری آنها می شود.
واکسن‌های CircRNA می‌توانند آنتی‌ژن‌ها را در داخل بدن سنتز و آزاد کنند، در حالی که پاسخ‌های ایمنی سلولی با Th1 را القا می‌کنند.
تحقیقات بیشتری برای مقایسه واکسن‌های circRNA با واکسن‌های رایج mRNA COVID-19 مورد نیاز است. موفقیت این مطالعه می می‌تواند نوآوری‌های بیشتری در این زمینه ایجاد کند تا در نهایت امکان ظهور واکسن‌های mRNA موثرتر و پایدارتر فراهم شود.
موسسه خدمات دارویی رضوی | بانک اطلاعات دارویی
درج نظر