MRNA penguat diri (saRNA): Platform RNA Generasi Seterusnya untuk Vaksin 

Tidak seperti mRNA konvensional vaksin yang mengekod hanya untuk antigen sasaran, mRNA penguat diri (saRNA) mengekod untuk protein bukan struktur dan promotor juga yang menjadikan saRNA replika yang mampu menyalin in vivo dalam sel perumah. Keputusan awal menunjukkan bahawa keberkesanannya, apabila diberikan dalam dos yang lebih kecil, adalah setanding dengan dos biasa konvensional. mRNA. Disebabkan keperluan dos yang rendah, kesan sampingan yang lebih sedikit dan tempoh tindakan yang lebih lama, saRNA muncul sebagai platform RNA yang lebih baik untuk vaksin (termasuk untuk v.2.0 vaksin COVID mRNA) dan terapeutik yang lebih baharu. Tiada vaksin atau ubat berasaskan saRNA diluluskan untuk kegunaan manusia. Walau bagaimanapun, kemajuan yang ketara dalam bidang ini berpotensi untuk mencetuskan kebangkitan dalam pencegahan dan rawatan jangkitan dan gangguan degeneratif.  

Tidak perlu dikatakan, manusia lemah sebelum wabak seperti COVID. Kita semua mengalaminya dan dipengaruhi olehnya dalam satu cara atau yang lain; berjuta-juta tidak dapat hidup untuk melihat keesokan harinya. Memandangkan China juga mempunyai program imunisasi COVID-19 secara besar-besaran, laporan media terkini mengenai lonjakan kes dan kematian di dalam dan sekitar Beijing membimbangkan. Keperluan kesediaan dan usaha berterusan untuk lebih berkesan vaksin dan terapeutik tidak boleh dipandang remeh.  

Situasi luar biasa yang dibentangkan oleh pandemik COVID-19 memberikan peluang untuk menjanjikan RNA teknologi untuk keluar dari usia. Percubaan klinikal boleh diselesaikan pada kadar rekod dan mRNA berasaskan COVID Vaksin, BNT162b2 (dikilangkan oleh Pfizer/BioNTech) dan mRNA-1273 (oleh Moderna) menerima EUA daripada pengawal selia dan, pada masa akan datang, memainkan peranan penting dalam memberikan perlindungan terhadap wabak kepada orang ramai terutamanya di Eropah dan Amerika Utara¹. mRNA ini vaksin adalah berdasarkan platform RNA sintetik. Ini membolehkan pengeluaran perindustrian yang pantas, berskala dan bebas sel. Tetapi ini bukan tanpa batasan seperti kos tinggi, rantaian bekalan sejuk, titer antibodi yang semakin berkurangan, untuk menamakan beberapa.  

mRNA vaksin sedang digunakan (kadangkala dirujuk sebagai konvensional atau generasi pertama mRNA vaksin) adalah berdasarkan pengekodan antigen virus dalam RNA sintetik. Sistem penghantaran bukan virus mengangkut transkrip ke sitoplasma sel hos di mana antigen virus dinyatakan. Antigen yang dinyatakan kemudian mendorong tindak balas imun dan memberikan imuniti aktif. Oleh kerana RNA merosot dengan mudah dan mRNA dalam vaksin ini tidak boleh transkripsi sendiri, sejumlah besar transkrip RNA virus sintetik (mRNA) perlu diberikan dalam vaksin untuk menimbulkan tindak balas imun yang diingini. Tetapi bagaimana jika transkrip RNA sintetik digabungkan juga dengan protein bukan struktur dan gen promotor, sebagai tambahan kepada antigen virus yang dikehendaki? Seperti RNA transkrip akan mempunyai keupayaan untuk menyalin atau menguatkan sendiri apabila diangkut ke dalam sel perumah walaupun ia akan menjadi lebih panjang dan lebih berat dan pengangkutannya ke sel perumah mungkin lebih kompleks.  

Tidak seperti konvensional (atau, tidak menguatkan) mRNA yang mempunyai kod hanya untuk antigen virus yang disasarkan, penguat diri mRNA (saRNA), mempunyai keupayaan untuk menyalin dirinya apabila dalam vivo dalam sel perumah berdasarkan kehadiran kod yang diperlukan untuk protein bukan struktur dan promotor. Calon vaksin mRNA berdasarkan mRNA yang menguatkan diri dirujuk sebagai generasi kedua atau seterusnya mRNA vaksin. Ini menawarkan peluang yang lebih baik dari segi keperluan dos yang lebih rendah, kesan sampingan yang agak sedikit, dan tempoh tindakan/kesan yang lebih lama ^(2-5). Kedua-dua versi platform RNA diketahui oleh komuniti saintifik untuk beberapa waktu. Dalam tindak balas wabak, penyelidik memilih versi platform mRNA yang tidak mereplikasi untuk pembangunan vaksin memandangkan kesederhanaan dan keperluan situasi pandemik dan untuk mendapatkan pengalaman dengan versi yang tidak memperkukuh terlebih dahulu mengikut keperluan berhemat. Kini, kami mempunyai dua mRNA yang diluluskan vaksin terhadap COVID-19, dan beberapa calon vaksin dan terapeutik dalam perancangan seperti Vaksin HIV dan rawatan Penyakit Charcot-Marie-Tooth.  

Calon Vaksin saRNA menentang COVID-19  

Minat terhadap vaksin saRNA bukanlah sesuatu yang baru. Dalam beberapa bulan selepas permulaan wabak, pada pertengahan 2020, McKay et al. telah membentangkan calon vaksin berasaskan saRNA yang menunjukkan titer antibodi yang tinggi dalam sera tikus dan peneutralan virus yang baik⁶. Percubaan klinikal fasa-1 VLPCOV-01 (penguatan diri RNA calon vaksin) pada 92 orang dewasa yang sihat yang keputusannya diterbitkan pada pracetak bulan lepas menyimpulkan bahawa pentadbiran dos rendah ini saRNA calon vaksin berasaskan tindak balas imun yang disebabkan setanding dengan vaksin mRNA konvensional BNT162b2 dan mengesyorkan pembangunan selanjutnya sebagai vaksin penggalak⁷. Dalam satu lagi kajian yang diterbitkan baru-baru ini yang dijalankan sebagai sebahagian daripada percubaan klinikal COVAC1 untuk membangunkan strategi pentadbiran dos penggalak, tindak balas imun yang unggul ditemui pada orang yang mempunyai COVID-19 sebelum ini dan menerima novel penguat diri. RNA (saRNA) Vaksin COVID-19 serta vaksin yang dibenarkan UK⁸. Percubaan pra-klinikal calon vaksin oral novel berdasarkan penguatan diri RNA pada model tetikus menimbulkan titer antibodi yang tinggi⁹.  

Calon Vaksin saRNA terhadap Influenza  

Influenza vaksin yang sedang digunakan adalah berdasarkan virus yang tidak aktif atau rekombinan sintetik (gen HA sintetik digabungkan dengan baculovirus)¹⁰. Yang menguatkan diri mRNAcalon vaksin berasaskan boleh mendorong imuniti terhadap pelbagai antigen virus. Percubaan pra-klinikal calon vaksin sa-mRNA bicistronic A/H5N1 terhadap influenza pada tikus dan ferret menimbulkan antibodi kuat dan tindak balas sel T yang menjamin penilaian ke atas manusia dalam ujian klinikal¹¹.  

Vaksin terhadap COVID-19 telah mendapat perhatian tertumpu atas sebab yang jelas. Beberapa kerja pra-klinikal ke arah penggunaan platform RNA telah dilakukan untuk jangkitan lain dan gangguan tidak berjangkit seperti kanser, penyakit Alzheimer dan gangguan yang diwarisi; walau bagaimanapun, tiada vaksin atau ubat berasaskan saRNA diluluskan untuk kegunaan manusia. Lebih banyak penyelidikan perlu dilakukan terhadap penggunaan vaksin berasaskan saRNA untuk memahami secara menyeluruh keselamatan dan keberkesanannya untuk digunakan pada subjek manusia.

***

Rujukan:  

1. Prasad U., 2020. Vaksin mRNA COVID-19: Satu Pencapaian dalam Sains dan Pengubah Permainan dalam Perubatan. Eropah saintifik. Diterbitkan pada 29 Disember 2020. Tersedia dalam talian di http://scientificeuropean.co.uk/medicine/covid-19-mrna-vaccine-a-milestone-in-science-and-a-game-changer-in-medicine/  

2. Bloom, K., van den Berg, F. & Arbuthnot, P. Vaksin RNA menguatkan diri untuk penyakit berjangkit. Gene Ther 28, 117-129 (2021). https://doi.org/10.1038/s41434-020-00204-y 

3. Pourseif MM et al 2022. Vaksin mRNA yang menguatkan diri: Cara tindakan, reka bentuk, pembangunan dan pengoptimuman. Penemuan Dadah Hari Ini. Jilid 27, Isu 11, November 2022, 103341. DOI: https://doi.org/10.1016/j.drudis.2022.103341  

4. Blakney AK et al 2021. Kemas Kini Mengenai Pembangunan Vaksin mRNA Penguat Sendiri. Vaksin 2021, 9(2), 97; https://doi.org/10.3390/vaccines9020097  

5. Anna Blakney; Vaksin RNA generasi seterusnya: RNA menguatkan diri. Biochem (Lond) 13 Ogos 2021; 43 (4): 14–17. doi: https://doi.org/10.1042/bio_2021_142 

6. McKay, PF, Hu, K., Blakney, AK et al. Calon vaksin nanopartikel lipid RNA SARS-CoV-2 yang menguatkan sendiri mendorong titer antibodi peneutral yang tinggi pada tikus. Nat Commun 11, 3523 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-17409-9 

7. Akahata W., et al 2022. Keselamatan dan imunogenisiti vaksin RNA penguat diri SARS-CoV-2 yang menyatakan RBD berlabuh: kajian rawak, buta pemerhati, fasa 1. Pracetak medRxiv 2022.11.21.22281000; Disiarkan pada 22 November 2022. doi: https://doi.org/10.1101/2022.11.21.22281000  

8. Elliott T, et al. (2022) Tindak balas imun yang dipertingkatkan selepas vaksinasi heterolog dengan vaksin COVID-19 RNA dan mRNA yang menguatkan diri. PLoS Pathog 18(10): e1010885. Diterbitkan: 4 Oktober 2022. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1010885 

9. Keikha, R., Hashemi-Shahri, SM & Jebali, A. Penilaian vaksin oral novel berdasarkan penguatan sendiri RNA lipid nanzarah (saRNA LNPs), saRNA transfected Lactobacillus plantarum LNPs dan saRNA transfected Lactobacillus plantarum untuk meneutralkan SARS-CoV -2 varian alfa dan delta. Sci Rep 11, 21308 (2021). Diterbitkan: 29 Oktober 2021. https://doi.org/10.1038/s41598-021-00830-5 

10. CDC 2022. Bagaimana Vaksin Influenza (Selesema) Dibuat. Boleh didapati dalam talian di https://www.cdc.gov/flu/prevent/how-fluvaccine-made.htm diakses pada 18 December 2022. 

11. Chang C., et al 2022. Vaksin influenza bicistronic mRNA yang menguatkan sendiri meningkatkan tindak balas imun reaktif silang pada tikus dan mencegah jangkitan pada ferret. Kaedah Terapi Molekul & Perkembangan Klinikal. Jilid 27, 8 Disember 2022, Muka Surat 195-205. https://doi.org/10.1016/j.omtm.2022.09.013  

***