辉瑞和Moderna的mRNA疫苗如何工作,为什么它们是突破以及为什么需要保持如此冷的原因
随着天气的冷却,感染的数量COVID-19大流行正在急剧上升。受到大流行疲劳,经济限制和政治不和谐的困扰,公共卫生官员一直在努力控制大流行。但是现在,制药公司的大量临时分析现代和辉瑞/Biontech刺激了乐观的态度,即一种新型的由信使RNA制成的疫苗(称为mRNA)可以通过防止接种疫苗的人的COVID-19提供高水平的保护。
尽管未发表,但这些初步报告超出了包括我在内的许多疫苗专家的期望。直到今年年初,我一直致力于发展候选疫苗反对寨卡和登革热。现在我正在协调国际努力收集有关当前或以前的癌症患者的报告报告,这些患者也被诊断出患有COVID-19。
有希望的初步结果
Moderna报告说,在第三阶段研究疫苗候选者mRNA-1273,,,,招募了30,000名成人参与者,在接种疫苗中,在95例COVID 19病例中只有5例,而在安慰剂组中发现了90例感染。这对应于94.5%的功效。接受疫苗的受感染患者均未发生严重的covid-19,而接受安慰剂的人中有11例(12%)这样做。
同样,辉瑞-biontech疫苗候选者,BNT162B2,在第三阶段临床试验中预防感染有效90%,招募了43,538名参与者,在美国,有30%在国外
mRNA疫苗如何工作?
疫苗训练免疫系统识别a的引起疾病的部分病毒。传统上,疫苗要么含有弱化的病毒或病毒的纯化特征蛋白。
但是mRNA疫苗是不同的,因为而不是病毒蛋白质注射后,一个人会收到编码病毒蛋白的遗传物质(mRNA)。当将这些遗传指示注入上臂时肌肉细胞翻译它们以使病毒蛋白直接在体内。
这种方法模仿了SARS-COV-2在本质上的作用,但仅用于病毒蛋白的临界片段疫苗mRNA代码。这使免疫系统预览了真正的病毒,而不会引起疾病。该预览为免疫系统提供了设计强大抗体的时间,如果个人被感染,可以中和真正的病毒。
而这个合成mRNA是遗传物质,它不能传输到下一代。注射mRNA后,该分子指导肌肉细胞内的蛋白质产生,达到24至48小时的峰值水平,可以持续几天。
为什么要这么快地进行mRNA疫苗?
传统的疫苗开发虽然进行了良好的研究,但仍非常耗时,无法立即反应新的大流行,例如Covid-19。
例如,对于季节性流感,需要大约六个月从鉴定循环流感病毒菌株以产生疫苗。候选流感疫苗病毒生长了大约三周,以产生混合动力病毒,该病毒危险较小,能够在母鸡的卵中生长更好。然后将杂种病毒注入许多受精卵中,并孵育几天以制作更多副本。然后从卵中收获含有病毒的液体,疫苗病毒被杀死,并在几天内纯化病毒蛋白。
mRNA疫苗可以越过开发传统疫苗的障碍,例如产生非感染性病毒,或在医学要求的纯度水平上产生病毒蛋白。
mRNA疫苗消除了许多制造过程,因为人体没有注射病毒蛋白,而是使用指令来制造病毒蛋白本身。
同样,mRNA分子比蛋白质简单得多。对于疫苗而言,mRNA是由化学而不是生物合成制造的,因此比常规疫苗要快得多,要重新设计,缩放和批量生产。
实际上,在SARS-COV-2病毒的遗传代码的几天内,mRNA代码为了进行候选疫苗测试。最有吸引力的是,一旦mRNA疫苗工具变得可行,MRNA就可以快速针对其他未来的大流行系统进行量身定制。
mRNA有什么问题?
mRNA技术并不新鲜。它是展示前一段时间当将合成mRNA注入动物中时,细胞可以产生所需的蛋白质。但是进度仍然很慢。这是因为mRNA不仅臭名昭著,易于降解成较小的组件,而且它也很容易被人体的免疫防御措施摧毁,这使得将其传递给目标非常低效。
但是从2005年开始研究人员发现如何稳定mRNA并将其包装成小颗粒以将其作为疫苗输送。预计mRNA Covid-19疫苗将是FDA批准的第一批使用该技术的疫苗。
经过十年的工作,mRNA疫苗现在可以进行评估。医生会看着意外的免疫反应,这两个有帮助和有害的。
为什么要保留mRNA超级冷?
开发mRNA疫苗的最重要挑战仍然是其固有的不稳定性,因为它更有可能在冰冻温度之上分解。
修改mRNA构建块和颗粒的开发,这些颗粒可以相对安全地帮助MRNA疫苗候选物。但是,这种新的疫苗仍然需要前所未有的冰柜条件进行分配和给药。
制冷要求是什么?
辉瑞-biontech mRNA疫苗将需要最佳地存储在94华氏度,并将在周围降解五天在正常的冷藏温度下,温度略高于冰点。
相反,现代主张它的疫苗最多可在最多六个月的时间内维持在家庭或医疗冰柜温度下进行运输和长期存储。Moderna也声称疫苗在六个月的保质期内,在解冻后长达30天,可以在标准的冷藏条件下保持稳定,在36至46华氏度。
这并不奇怪,辉瑞还在开发运输容器使用干冰解决运输限制。