Platformy vakcín proti koronavírusovej chorobe 19 (COVID-19) založené na nukleových kyselinách

Abstraktné

Pandémia koronavírusovej choroby 2019 (COVID{1}}) doteraz celosvetovo infikovala 673 010 496 pacientov a spôsobila smrť 6 854 959 prípadom. Vyvinulo sa obrovské úsilie na vývoj zásadne odlišných platforiem vakcín proti COVID{8}}. Vakcíny na báze nukleových kyselín pozostávajúce z mRNA a DNA vakcín (vakcíny tretej generácie) sú sľubné z hľadiska rýchlej a pohodlnej výroby a účinnej provokácie imunitných reakcií proti COVID{11}}. Niekoľko na báze DNA (ZyCoV-D, INO-4800, AG0302-COVID19 a GX-19N) a na báze mRNA (BNT162b2, mRNA-1273 a ARCoV) na prevenciu COVID-19 boli použité schválené očkovacie platformy. mRNA vakcíny sú v popredí všetkých platforiem prevencie COVID{23}}. Tieto vakcíny však majú nižšiu stabilitu, zatiaľ čo DNA vakcíny sú potrebné s vyššími dávkami na stimuláciu imunitných reakcií. Intracelulárne dodávanie vakcín na báze nukleových kyselín a ich nežiaduce účinky si vyžadujú ďalší výskum. Vzhľadom na opätovný výskyt obávaných variantov COVID{26}} je pre účinnú prevenciu infekcií nevyhnutné prehodnotenie vakcíny a vývoj polyvalentných vakcín alebo stratégií proti pankoronavírusu.

Výhody doplnku cistanche-ako posilniť imunitný systém

Kliknite sem pre zobrazenie produktov Cistanche Enhance Immunity

【Požiadať o viac】 E-mail:cindy.xue@wecistanche.com / Whats App: 0086 18599088692 / Wechat: 18599088692

Kľúčové slová

Koronavírusová choroba 19 · Nukleokyselinové vakcíny · Imunita · Ochrana

Pozadie

Koncom roka 2019 sa vo Wu-chane v Číne objavil nový beta koronavírus, ktorý sa rýchlo rozšíril po celom svete. Koronavírusová choroba 2019 (COVID-19) má vysoký potenciál pandémie z dôvodu vysokej miery nákazlivosti s vysokou celosvetovou úmrtnosťou (Sharma a kol. 2020; Su a kol. 2020; Wibawa 2021). Preto je potrebné vynaložiť značné úsilie na vývoj účinných vakcín alebo terapií proti tejto chorobe (Su et al. 2020). Príznaky ochorenia COVID-19 sa líšia, vrátane miernych symptómov podobných fu, zápalu pľúc, syndrómu akútnej respiračnej tiesne (ARDS) a smrteľného výsledku. Najvyššiemu riziku závažnosti ochorenia COVID-19 sú vystavení pacienti s rakovinou, cukrovkou, kardiovaskulárnymi chorobami, starší dospelí a dokonca aj jedinci s genetickou predispozíciou (Sharma a kol. 2020; Su a kol. 2020; Wibawa 2021; Vakil a kol. 2022). Podľa odporúčaní Svetovej zdravotníckej organizácie (WHO) sú nosenie rúšok, používanie antivírusových liekov, sociálne dištancovanie a dodržiavanie očkovacích postupov kľúčové správanie pri kontrole pandémie COVID{14}} na celom svete (Sharma et al. 2020). Vedecké úsilie o vývoj účinných vakcín proti invazívnym patogénom sa datuje už mnoho rokov späť (Deb a kol. 2020; Zhang a kol. 2020; Wibawa 2021). Tieto vakcínové platformy boli navrhnuté aj proti patogénnym baktériám (Farhani et al. 2019; Jafari a Mahmoodi 2021). V tejto súvislosti sa vývoj účinnej, ochrannej a bezpečnej vakcíny považuje za kľúčový preventívny prístup na zabránenie šírenia závažného akútneho respiračného syndrómu koronavírusu 2 (SARS-CoV-2) (Moore a Klasse 2020). Preto rôzne farmaceutické spoločnosti a výskumné tímy na celom svete súťažili o predstavenie bezpečnej a účinnej vakcíny proti COVID-19 na použitie v medzinárodnej komunite. Tieto snahy vyvinuli ďalšie očkovacie platformy na vstup do predklinických a klinických skúšok a niektoré z nich boli schválené (Chen et al. 2021), vrátane tradičných vakcín, ako sú živé alebo inaktivované, podjednotkové vakcíny a vakcíny na báze nukleových kyselín ako vakcíny novej generácie. (Moore a Klasse 2020). Na základe vedeckých dôkazov stimulujú živé oslabené vakcíny vrodené, bunkové a humorálne imunitné reakcie indukciou Toll-like receptorov (TLR) s dlhodobou imunitou a môže sa u nich vyvinúť precitlivenosť. Hlavnou nevýhodou týchto vakcín je ich nákladné hodnotenie bezpečnosti a účinnosti. Inaktivované vírusové vakcíny slabo vyvolávajú bunkové imunitné reakcie, čo znižuje ich účinnosť. V apríli 2020 inaktivovanú vakcínu COVID{34}} vyrobil inštitút Sinovac a Wuhan Institute of Biological Products (Sinopharm) (Moore a Klasse 2020; Su et al. 2020). Podjednotkové vakcíny sú bezpečné, s niektorými defektmi vrátane nízkej imunogenicity, potreby posilňovacej dávky alebo adjuvans a vysokej ceny (Koirala et al. 2020; Su et al. 2020). Vakcíny na báze nukleových kyselín boli vyvinuté na základe informácií o sekvencii. Zahŕňajú DNA alebo mRNA sekvencie antigénov, ktoré silne stimulujú bunkové a humorálne imunitné reakcie v rôznych dávkach. Vzhľadom na ich výhody, ako je rýchla výroba a prvé vakcíny COVID{40}} v klinických štúdiách, značnou výhodou vakcín na báze DNA je ich stabilita v rôznych podmienkach skladovania (Silveira et al. 2020; van Riel a de Vtip 2020). Vakcínám na báze RNA sa venovala väčšia pozornosť od farmaceutických spoločností ako Pfizer/Biotech a Moderna. Na rozdiel od DNA vakcín stimulujú účinnú humorálnu imunitnú odpoveď ako TLR ligandy bez adjuvans a ich sekvencia je modifikovaná tak, aby sa zabránilo degradácii mRNA (Moore a Klasse 2020; van Riel a de Wit 2020; Soiza et al. 2021). Cieľom tohto prehľadu bolo posúdiť nedávny vývoj vakcín na báze nukleových kyselín vrátane mRNA a DNA vakcín proti COVID-19.

Hlavný text

Molekulárny mechanizmus infekcie koronavírusu a imunitná odpoveď

cistanche rastlina zvyšujúca imunitný systém

COVID{0}} genóm je pozitívna jednovláknová RNA, ktorá kóduje štyri hlavné štrukturálne proteíny pozostávajúce z obalu (E), hrotu (S), membrány (M) a nukleokapsidu (N) (Stadler a Rappuoli 2005), ako je znázornené na obr. la. Ľudský SARS-CoV zahŕňa spike (S) glykoproteín ako súčasť obalu. Inkorporácia vírusu do hostiteľských buniek sa uskutočňuje spike proteínom, ktorý pozostáva z podjednotiek S1 a S2. Hrajú podstatnú úlohu pri pripájaní sa k receptorom hostiteľskej bunky známym ako enzým konvertujúci angiotenzín II (ACE2) na iniciáciu infekcie (obr. 1b). Centrálna oblasť domény S1 viažuca sa na ACE2 s vysokou afinitou je doména viažuca receptor (RBD). V tomto ohľade je interakcia medzi RBD a ACE2 potrebná na iniciáciu infekcie ľudských buniek (He et al. 2020). Okrem toho je skrátenie proteínu S nevyhnutné pre vstup vírusu do hostiteľských buniek; po pripojení oblasti RBD k ACE2 hostiteľská proteáza známa ako TM proteáza serín 2 (TMPRSS2) štiepi proteín S na domény S1 a S2, čo vedie k fúzii domény S2 s hostiteľskou bunkou (Huang et al. 2020). Hoci silné imunitné reakcie sú účinné proti COVID-19, precitlivenosti a cytokínovej búrke (väčšinou interleukín-6-, IL-1b, GM-CSF-, interferón-/IFN-, nekrotický faktor / Reakcie vyvolané TNF –, IL-10-, IL-2- a IL- 7-) musia byť zakázané (Chowdhury et al. 2020). Po prichytení vírusu (interakcia hrot-ACE2) a vstupe do respiračných buniek prezentujú fagocytárne alveolárne makrofágy a dendritické bunky (DC) vírusové antigény T bunkám a aktivujú T CD 4+ (pomocná T bunka) a T CD{{37 }} (cytotoxická T bunka). Následne sa uvoľnia prozápalové cytokíny ako IL6, IL12, TNF a IFN atď., aby sa stretli s vírusom. Avšak vysoké úrovne produkcie cytokínov vedúce k cytokínovej búrke spôsobujú poškodenie pľúc (Hosseini et al. 2020). Podľa vedeckých dôkazov sú pomocné T bunky nevyhnutné na elimináciu vírusovej infekcie, indukciu B buniek na produkciu protilátok a stimuláciu cytotoxických T buniek (Sharma et al. 2020). Antigénne ciele COVID‑19 Pri vývoji bezpečnej a ochrannej vakcíny proti patogénnemu organizmu je nevyhnutné identifikovať najlepšie imunogénne ciele (Lu et al. 2020b). Prijatie potenciálnych antigénnych cieľov je rozhodujúce na vyvolanie T bunkových a B bunkových epitopov na správnu indukciu bunkovej a humorálnej imunity (Ruecert a Guzmán 2012). Vírusový proteín S interaguje s hostiteľskými bunkami prostredníctvom domény RBD ako esenciálny ligand. Doména RBD môže indukovať produkciu neutralizačných protilátok a imunitnú odpoveď T-buniek proti COVID-19. Tiež je potvrdená imunogenicita proteínu S (Pushparajah et al. 2021). N proteín má malú a vysoko konzervovanú sekvenciu v porovnaní s inými vírusovými proteínmi. Proteín N je vysoko exprimovaný počas vírusovej infekcie, pričom medzi pacientmi je spojená významná humorálna imunitná odpoveď proti COVID-19. Okrem toho, s bunkovými odpoveďami proti proteínu N ho možno považovať za vhodný kandidátsky antigén v dizajne vakcíny (Dutta et al. 2020). Okrem toho M proteín a E proteín stimulujú T CD4+epitopy (Wang a kol. 2005; Abdelmageed a kol. 2020; Dong a kol. 2020). Vyvolanie silných imunitných reakcií proti proteínu S je určujúce a nevyhnutné (Buchholz et al. 2004). Proteín S zahŕňa najviac imunogénne epitopy T-buniek a B-buniek známe ako preferované ciele pri vývoji vakcíny proti COVID-19. Bol aplikovaný vo všetkých vyvinutých vakcínach platformy mRNA, ako sú vakcíny Pfizer/BioNtech a Moderna.

Obr. 1 a Štruktúra viriónu SARS-CoV-2; hlavné povrchové proteíny vírusu COVID-19 zahŕňajú Spike (S) glykoproteín, Membran (M) a Envelope (E) proteíny. Proteín S je hlavnou vakcínou a terapeutickým cieľom, ktorý interaguje s receptorom angiotenzín-konvertujúceho enzýmu II (ACE2) na spustenie infekcie. b domény spike proteínu; proteín S zahŕňa podjednotky S1 (NTD alebo nepreložená doména a RBD alebo doména viažuca receptor) a S2

História liekov na báze nukleových kyselín

Oligonukleotidy boli zaradené do klinických skúšok pred viac ako 30 rokmi. História používania terapeutických prístupov na báze nukleových kyselín sa datuje do roku 1977, keď Paterson a kol. použili nukleové kyseliny na vyladenie génovej expresie (Paterson et al. 1977). V súčasnosti sa im dostáva viac pozornosti. Lieky na báze nukleových kyselín sú rozdelené do rôznych kategórií, vrátane antisense foriem, ribozýmov, mRNA a vakcín na báze DNA (Sharma et al. 2014). Syntetický oligodeoxynukleotid inhiboval replikáciu vírusu Rousovho sarkómu (RSV), ktorý bol komplementárny k RSV mRNA a bol známy ako antisense (Zamecnik a Stephenson 1978). Prvý antisense bol zadaný na kliniku proti cytomegalovírusu (CMV) (Mulamba et al. 1998). Malá interferujúca RNA (siRNA) má potenciál inhibovať génovú expresiu a po prvýkrát bola opísaná v roku 1998. Ďalšia skupina malých nekódujúcich RNA zahŕňa mikroRNA (miRNA), ktoré majú nezastupiteľnú úlohu pri regulácii génovej expresie. funkcie podobné siRNA a terapeutický potenciál (Usman a Blatt 2000; Sharma et al. 2014). Ako už bolo spomenuté, ribozýmová trieda molekúl RNA pôsobí ako enzýmy, ktoré sa zameriavajú na transkripciu. Ribozymes vstúpil do klinických skúšok proti rakovine a niektorým vírusovým infekciám, ako je vírus ľudskej imunodeficiencie (HIV) (Usman a Blatt 2000; Abera et al. 2012). Okrem vakcín na báze mRNA a DNA sú klasifikované ako lieky na báze nukleových kyselín predstavené v roku 1990 a venovali sa im viac pozornosti pri vývoji vakcín na boj proti COVID{19}} (Le a kol. 2020; Zhang a kol. 2020). Medzi hlavné výhody týchto skupín vakcín patrí ich rýchla výroba a vysoká špecifickosť voči zodpovedajúcim cieľovým antigénom (Le et al. 2020).

cistanche tubulosa - zlepšenie imunitného systému

vakcíny na báze mRNA

Počiatočné dodanie molekúl mRNA do hostiteľských buniek zahŕňalo transfekciu mRNA do fibroblastových buniek pomocou katiónového lipidu (Park et al. 2021). mRNA vakcíny zahŕňajú patogénne antigény mRNA, ktoré produkujú antigénne proteíny ľudskými bunkami. Niekoľko výhod mRNA vakcín zahŕňa jednoduchý výrobný proces, efektívnu a ochrannú imunitu, pohodlnú manipuláciu a industrializáciu a flexibilitu pri reakcii na varianty COVID-19 (Kaufman et al. 2016; Fang et al. 2022). Niektoré prístupy, ako napríklad pridanie 5ʹ-cap a Kozakových sekvencií, sa aplikujú pomocou 3ʹ-poly-A sekvencií a modifikácie mRNA nukleozidov (Borah et al. 2021). mRNA vakcíny sa prekladajú do hostiteľského cytosólu. Preto neexistuje žiadne riziko pre inzerciu hostiteľských genómov, čo je známe ako ich hlavná výhoda. V tejto súvislosti sa vakcínam na báze mRNA nedávno venovala väčšia pozornosť ako bezpečný preventívny prístup proti rakovine a infekčným chorobám (Kaur a Gupta 2020). Primárny mechanizmus účinku mRNA vakcín je znázornený na obr.

vakcíny na báze DNA

DNA vakcíny obsahujú niekoľko génov kódujúcich vírusové antigénne peptidy exprimované plazmidovými vektormi a prenášané do buniek elektroporáciou (EP). V porovnaní s inými očkovacími platformami ponúkajú DNA vakcíny flexibilnú a rýchlu platformu na vývoj vakcín, čo z nich robí fascinujúcu technológiu na boj proti vznikajúcim epidémiám, ako je COVID-19. Navyše, produkcia antigénu DNA vakcíny sa vyskytuje v cieľových bunkách, čo pomáha pri rekapitulácii prirodzenej konformácie vírusového antigénu a posttranslačnej modifikácii. Hlavnou nevýhodou DNA vakcín je ich obmedzená imunogenicita. Preto je dôležité zvážiť stratégie, ako je adjuvans alebo použitie režimu prime-boost, ktoré by mohli zvýšiť potenciál DNA vakcíny. Tiež integrácia nukleovej kyseliny do hostiteľskej DNA je ďalším problémom biologickej bezpečnosti, ktorý vedie k onkogenéze a mutagenéze (Rauch et al. 2018). Hoci podľa predchádzajúcich štúdií je riziko vloženia DNA vakcíny zanedbateľné, WHO a FDA odporúčajú implementáciu bezpečnosti DNA vakcíny na integráciu (Wang et al. 2004; Schalk et al. 2006). DNA vakcíny prenášajú gény koronavírusu do ľudských buniek. Princíp vakcinácie závisí od dodania DNA do bunkového jadra tak, že sa spustí transkripcia antigénu a nasleduje translácia. DNA vakcíny bežne využívajú plazmidy ako vektory. Na základe spôsobu podania vakcíny sú určené myocyty aj keratinocyty. Avšak bunky prezentujúce antigén v blízkosti miesta vpichu môžu byť tiež priamo transfekované pomocou DNA vakcín. V takýchto prípadoch proces krížového aktivovania predstavuje antigény využívajúce obe molekuly hlavného histokompatibilného komplexu (MHC-I/II) (Hobernik a Bros 2018). Generované antigény sa uvoľňujú pomocou apoptotických teliesok alebo exozómov, čo vedie k ich rozpoznaniu bunkami prezentujúcimi antigén, ktoré následne vyvolávajú bunkové a humorálne imunitné reakcie. Na vyvolanie silnej imunitnej odpovede sa využívajú rôzne stratégie podávania (Donnelly et al. 2005; Li a Petrovsky 2016; Strizova et al. 2021). Pokiaľ ide o imunitnú reguláciu počas infekcie COVID{14}}, zistilo sa, že pacienti s rizikom perikardiálneho výpotku s nesprávnou prognózou naznačujú zvýšené CD3+CD8+ T bunky plus znížený počet CD{{ 18}}HLA-DR a T regulačné (Treg) bunky (Duerr et al. 2020). Tieto výsledky ukazujú, že k závažnej infekcii dochádza v dôsledku nevyváženej imunitnej odpovede, ktorá zhoršuje chorobné stavy (Tay et al. 2020). Pokrok vo očkovaní proti COVID{22}} bol zameraný na vyvinutie účinnej a vhodnej imunitnej odpovede (vrátane oboch ramien) bez toho, aby došlo k takejto nerovnováhe (Hobernik a Bros 2018). Zatiaľ čo klinické skúšky DNA vakcín na ľuďoch vyvolali celkové reakcie, tieto reakcie sú často nedostatočné na to, aby vyvolali prijateľné klinické výhody. Okrem toho základné zložky plazmidovej DNA, napríklad nemetylované CpG sekvencie, môžu spôsobiť aktiváciu vrodených imunitných reakcií, čím sa zvyšujú adaptívne imunitné reakcie proti exprimovaným antigénom. DNA vakcíny sú teda vhodnejšie vo veterinárnej medicíne (Coban et al. 2013; Silveira et al. 2017; Hobernik a Bros 2018). Kvôli tejto nevýhode sa niektoré výskumné línie sústreďujú na optimalizáciu a dodávanie DNA vakcín, vrátane optimalizácie kodónov, dizajnu promótora, molekulárnych adjuvancií, EP aplikácie, prime-boost vakcinácie alebo „omických“ metód pre pokročilý dizajn vakcín (Li et al. 2012; Silveira a kol. 2020). Obrázok 3 znázorňuje hlavné štádiá mechanizmov DNA vakcíny v účinných imunitných odpovediach.

Obr. 2 formulácia vakcíny mRNA, podávanie a mechanizmy imunitnej provokácie: formulácia mRNA s lipidovými nanočasticami (LNP) udržiava a zvyšuje stabilitu sekvencie. b Fyziologický roztok vakcíny mRNA-LNP sa podáva intramuskulárne. c mRNA obsahujúca LNP sa transfekuje do buniek prezentujúcich antigén (APC) prostredníctvom endocytózy. mRNA sa uvoľňuje v cytoplazme a prekladá sa na vírusové proteíny, potom sú lyzované proteazómom a viažu sa na hlavný histokompatibilný komplex I (MHC-I) na povrchu endoplazmatického retikula a sú prezentované T cytotoxickým (Tc) bunkám

Potenciál vakcín na báze mRNA a DNA

Štruktúra vakcíny na úrovni mRNA obsahuje prvky na nápravu stability a expresie proteínu vrátane 3'UTR, kódujúcej sekvencie, 5'UTR, 5' uzáveru a poly (A) chvosta (Liu 2019). 5′ a 3′ UTR elementy lemujúce kódujúcu sekvenciu odvodenú od vírusových alebo eukaryotických génov zvyšujú štrukturálnu stabilitu a zlepšujú transláciu mRNA, čo sú základné faktory pre vakcíny (Ross a Sullivan 1985; Holtkamp et al. 2006). Na efektívnu transláciu proteínu z mRNA je potrebná 5' čiapočková štruktúra (Martin a kol. 1975; Ross a Sullivan 1985). Poly (A) chvost mRNA má tiež regulačnú úlohu v stabilite a translácii mRNA (Holtkamp et al. 2006). Využitie kodónov má tiež zásadnú úlohu pri translácii proteínov. V tomto ohľade, aby sa zvýšila translácia proteínu z mRNA, sú zriedkavé kodóny nahradené použitými synonymnými kodónmi, ktoré majú v cytosóle dostatok príbuznej tRNA (Stepinski et al. 2001). Ďalším prístupom k optimalizácii sekvencie je obohatenie obsahu G:C. Niekoľko metód vyvinulo v posledných rokoch účinné a bezpečné kandidátske DNA vakcíny. V platforme vakcín na báze DNA sa plazmidové vektory odvodené od baktérií aplikujú na expresiu týchto požadovaných antigénov v hostiteľských bunkách. Bakteriálne plazmidy musia byť vložené do eukaryotických buniek a translokované do jadra. DNA sa potom transkriptuje a prekladá z cudzích génov v jadre hostiteľskej bunky a cytoplazme. Na dosiahnutie účinnej DNA vakcíny je preto nevyhnutné navrhnúť vhodný plazmid s vysokou účinnosťou transfekcie a expresiou proteínu (Malone et al. 1989). Sekvencia eukaryotickej oblasti (v DNA vakcínových plazmidoch), pred vloženým génom, sa skladá z promótora a signálu poly A (polyA) (AAU AAA) umiestneného na 3' koncoch antigénnej sekvencie (Shan et al. 2011). Promótory sú kritickými prvkami potrebnými v DNA vakcínových plazmidoch na vyvolanie vysokých hladín expresie požadovaných antigénov v hostiteľských bunkách (Becker et al. 2008) a výsledkom je transkripcia mRNA z vloženého génu. Medzi najčastejšie používaný promótor v DNA vakcínach patrí promótor ľudského cytomegalovírusu (CMV). Sekvenčný signál polyA účinne spôsobuje stabilitu a prenos mRNA a expresiu eukaryotického génu. Ďalším kritickým prvkom je Kozakova sekvencia (ACCATGG), ktorá má zásadnú úlohu pri translácii eukaryotickým ribozómom. Pridanie jedného alebo dvoch sekvencií stop-kodónu je tiež nevyhnutné, aby sa zabránilo nesprávnej translácii vloženého génu v hostiteľskej bunke (Becker et al. 2008; Williams 2013). Porovnanie DNA a mRNA vakcínových platforiem Hoci DNA a mRNA vakcíny boli vo vývoji od 90. rokov minulého storočia a nedávny vývoj a licencovanie rôznych veterinárnych DNA vakcín, značné nadšenie sa obrátilo na mRNA. Obidve potrebujú úsilie na zvýšenie ich antigenicity, stability a účinnosti priamou manipuláciou plazmidovej DNA a mRNA alebo pridaním imunomodulátorov alebo adjuvans a formulácií a systémov dodávania (Liu 2019). Trvanie stability mRNA je nižšie ako trvanie stability plazmidovej DNA. Bolo odhalené, že DNA vakcíny generujú kódovaný proteín rýchlo, čo je väčšie množstvo ako mRNA vakcíny v dôsledku vyššej vnútornej stability plazmidovej DNA. Zistilo sa, že plazmidová DNA pretrváva vo svale až 6 mesiacov v neintegrovanom režime (Ledwith et al. 2000). Hoci DNA a mRNA vakcíny majú byť expresným systémom pre obľúbený proteín, žiadna z nich nie je imunologicky inertná. Tiež DNA plazmidy, ako aj mRNA stimulujú vrodenú imunitu (Campbell 2017). Technológia vakcín na báze DNA a mRNA nemusí byť úplne všeobecná. mRNA je komplikovanejšia ako plazmidová DNA kvôli modifikovaným nukleozidom a formuláciám potrebným na dodanie, stabilitu a nevyhnutnosť kontrolovať vnútornú imunostimulačnú aktivitu mRNA. Napriek tomu prospieva produkcii, ktorá sa vyhýba dopytu po každom bunkovom alebo živočíšnom produkte. Sľubom je, že klinické úspechy budú uskutočniteľné po vyriešení výziev s plazmidovou DNA a mRNA vakcínami, najmä použitím pokročilých technológií na prevenciu a liečbu chorôb (Liu 2019).

Obr. 3 Proces expresie COVID-19 DNA vakcíny do buniek prezentujúcich antigén (dendritické bunky alebo DC). Plazmidová DNA vstupuje do jadra DC a exprimuje antigény in vivo (1) Potom sú antigény prezentované T bunkám (receptory T buniek alebo TCR) prostredníctvom molekúl MHC-I a MHC-II. Prezentácia antigénu prebieha prostredníctvom molekúl DC CD80/86 a CD8+T buniek CD28 molekúl popri MHC-I-TCR a tiež prostredníctvom DC CD40 a CD4+T buniek CD40L spolu s Interakcie MHC-II-TCR (2a, 3 a 4) Aktivácia a proliferácia CD8+T buniek a uvoľňovanie cytokínov vedie k účinným imunitným odpovediam, ako je aktivácia makrofágov (2b) Okrem toho aktivácia CD 4+T bunky po väzbe a cytokínových účinkoch z DC sú spojené s aktiváciou, proliferáciou a sekréciou protilátok B buniek (5)

Pokrok v dodávaní vakcín DNA a mRNA

Príjem cudzej DNA a RNA eukaryotickými bunkami nie je účinný v porovnaní s vírusovými vektormi. Na zvýšenie kapacity bunkovej absorpcie bolo zavedených mnoho prístupov fyzického podávania (Mellott et al. 2013). Fyzikálne metódy génovej transfekcie zahŕňajú dodávacie systémy prenášajúce genetický materiál prostredníctvom mechanických postupov, vrátane EP a projektorových zariadení (Gulce-Iz a Saglam-Metiner 2019). Biojektorové zariadenia využívajú tlak CO2 na transport liečiv cez IM (intramuskulárne), ID (intradermálne) a tiež SC (subkutánne) podávanie bez potreby ihly (Jorritsma et al. 2016), čo poskytuje značné výhody oproti konvenčnej ihlovej injekcii, vrátane zmiernenia nepriaznivé účinky, krížová kontaminácia ihlou a poškodenie ihlou (Zhang et al. 2015). V štúdii fázy I boli proti vírusu Zika hodnotené dve DNA vakcíny, ktoré preukázali zvýšené bunkové reakcie po podaní bez ihly v porovnaní s použitím ihly (Gaudinski et al. 2018). Okrem toho platforma na dodávanie vakcíny mRNA proti besnote pomocou projektora odhalila zvýšené protilátkové reakcie (Alberer et al. 2017). Zvýšenú účinnosť vakcíny prostredníctvom tryskovej injekcie možno pripísať širšej distribúcii vakcín, čo vedie k vyššej absorpcii pomocou APC (Williams a kol. 2000; Alberer a kol. 2017). V súčasnosti sa na dodávanie DNA vakcíny v klinických štúdiách zvyčajne používajú ID alebo IM injekcie, po ktorých nasleduje EP (Sardesai a Weiner 2011). EP zahŕňa tvorbu pórov v kožných bunkách na zvýšenie bunkového príjmu genetického materiálu pomocou elektrických impulzov (Pushparajah et al. 2021). Metóda IM EP bola primárne aplikovaná v roku 1998 (Aihara 1998) na zvýšenie penetrability svalových buniek na podávanie DNA vakcín (Rizzuto a kol. 1999; Dupuis a kol. 2000; Sokołowska a Błachnio-Zabielska 2019). Početné správy odhalili lepšiu expresiu antigénu a zvýšené antigén-špecifické imunitné reakcie in vivo s použitím EP (Yan et al. 2008; Yan et al. 2009). Uvádza sa, že HIV DNA vakcína, ADVAX, zvýšila imunogenicitu po prenose cez EP (Vasan et al. 2011) v porovnaní s podaním IM (Vasan et al. 2010). Napriek tomu prístup EP trpí rizikom bunkovej smrti v dôsledku použitia vysokého napätia (Gulce-Iz a Saglam-Metiner 2019). Nové prístupy dodávania, ako je EP, sa ešte skúmajú na dodávanie vakcíny RNA.

cistanche výhody pre mužov - posilnenie imunitného systému

EP účinnosť pri samoamplifikačnom dodávaní vakcíny bola podobná ako pri plazmidových DNA vakcínach z hľadiska génovej expresie a imunitných reakcií u myší (Cu et al. 2013). EP však nezvýšil účinnosť podávania tradičných nereplikujúcich sa RNA vakcín (Johansson et al. 2012), čo môže znížiť ich účinnosť pri duplikovaní RNA vektorov. V súlade s tým sú EP a bio injektory výhodné na parenterálnu injekciu COVID-19 DNA/RNA vakcín. Tieto prístupy prispievajú k vyššej produkcii a dodávaniu kandidátov na DNA vakcíny a výrazne zlepšujú výsledky (Pushparajah et al. 2021).

Výhody a obmedzenia vakcín na báze nukleových kyselín

Ako nové a sľubné metódy imunizácie poskytujú vakcíny na báze nukleových kyselín pohľad na vývoj bezpečného a ochranného očkovania (Choi a Chang 2013), ako to preukázali milióny ľudí počas pandémie COVID-19. Vakcíny na báze nukleových kyselín majú krátke vývojové cykly, čo uľahčuje rýchlu distribúciu počas pandémie. Využitie rekombinantných DNA vakcín vyžaduje účinný prenos DNA vektora do jadra, transkripciu a potom transláciu do požadovaného antigénu (Leitner et al. 1999). Vďaka pohodlnej manipulácii a lacnej výrobe je nahá plazmidová DNA fascinujúcim vektorom na prezentáciu antigénov (Williams 2013). Plazmidová DNA zvyčajne obsahuje základné genetické prvky, vrátane génu kódujúceho antigén, promótora, zosilňovačov a transkripčných terminačných/polyadenylačných sekvencií (Vogel a Sarver 1995). Plazmidová DNA platforma je sľubný biofarmaceutický konštrukt replikovaný vo vysokých hladinách v lacných prokaryotických bunkách, hoci vyžaduje purifikáciu (Prazeres a kol. 1999; Ferreira a kol. 2000; Suschak a kol. 2017). Vakcíny RNA sa skladajú z molekúl mRNA obsahujúcich antigénnu RNA obklopenú 3', poly-A chvostom a 5' koncom a chýba im požiadavka na transkripciu. (Zhang et al. 2019). Niekoľko RNA vakcín prechádza samo-amplifikáciou, ktorá je známa ako nová technológia vo vývoji. V súlade s tým môže byť molekula RNA replikovaná a translatovaná v hostiteľovi po dodaní, napriek možnosti nestability nahej RNA, čím sa zvyšuje expresia imunogénnych peptidov (Pardi et al. 2018; Zhang et al. 2019; Wadhwa et al. 2020) . mRNA je degradovaná všadeprítomnými ribonukleázovými enzýmami (Wadhwa et al. 2020; Xu et al. 2020). Pridanie 3′ poly-A chvosta a 5′–7-metylguanozínového uzáveru je rozhodujúce pre zvýšenie stability a translácie mRNA v cytosóle (Gallie 1991; Schlake et al. 2012). Stratégie na zvýšenie vychytávania a expresie vakcíny boli hodnotené hlavne pre DNA vakcíny ako pre RNA vakcíny, pretože DNA vyžaduje prekročenie dvoch bunkových membrán, aby sa dostala do jadra. Na rozdiel od toho RNA preniká do cytoplazmy cez jedinú membránu (Rauch et al. 2018). Štruktúra DNA má porovnateľne vyššiu stabilitu. Počas 7 rokov sa zistilo, že plazmidová DNA zostala neporušená bez rozdielu s novo poskytnutou DNA udržiavanou pri -20 stupňoch (Walther et al. 2013; Pushparajah et al. 2021). Nízke pH a teplota sú rozhodujúce pre udržanie integrity DNA po dlhú dobu. Naopak, RNA je extrémne citlivá na teplotu a musí sa udržiavať pri teplote -70 stupňov v médiu bez enzýmov, aby sa predĺžil jej polčas rozpadu (Jones et al. 2007).

Výzvy pri vývoji vakcín na báze nukleových kyselín

Je dobre známe, že vakcíny proti COVID{0}} musia byť dostatočne účinné a ochranné (Graham 2020) a musia vyvolať dlhotrvajúcu imunitu. Každoročné očkovanie však môže byť možné na základe ročných skúseností s očkovaním proti chrípke (Randolph a Barreiro 2020; van Riel a de Wit 2020). Vývoj vakcíny proti COVID-19 predstavuje výzvy aj v prípade nových platforiem. Napriek vysokej imunogenicite a ochrane vakcíny s spike proteínom koronavírusu, výskyt mutácií vyvoláva obavy a opätovného objavenia sa vírusu. Prognóza času a miesta vzniku ochorenia spolu s presným prijatím cieľovej proteínovej sekvencie je teda prvou fázou vývojového procesu, ktorý si vyžaduje správnu implementáciu klinických skúšok (Lurie et al. 2020). Hlavnou výzvou DNA vakcín je vyvolanie relatívne nižších imunitných reakcií u ľudí a veľkých zvierat ako v systémoch malých zvierat (Grunwald a Ulbert 2015; Suschak et al. 2017). Je zrejmé, že v súvislosti s vakcínami COVID{10}} je potrebné riešiť ďalšie výzvy, ako je trvanlivosť ochrany, účinnosť v špecifických podskupinách, zabránenie prenosu vírusu a prijatie verejnosťou (Pushparajah et al. 2021). Oneskorená expresia antigénu v samoamplifikačných mRNA vakcínach môže obmedziť účinnosť týchto vakcín. Táto platforma však poskytuje vyššie výnosy, a teda poskytuje ekvivalentnú ochranu pri výrazne nižších dávkach (Vogel et al. 2018; Strizova et al. 2021).

Nedávne pokroky v DNA a mRNA vakcínach COVID-19

Pri vývoji vakcíny proti COVID{{0}} sa početné štúdie zamerali na platformy vakcín mRNA (Verbeke et al. 2021), čo viedlo k schváleniu niekoľkých vakcín (Vitiello a Ferrara 2{{ 94}}21), ako napríklad od spoločností Moderna a Pfizer/Biontech. Vakcína Moderna obsahuje celé kódovanie mRNA glykoproteínu COVID-19, zatiaľ čo Pfizer/BioNtech obsahuje sekvenciu mRNA RBD (Brüssow 2020). Úrovne účinnosti vakcín Pfizer/BioNTech a Moderna zahŕňajú 95 % a 94,5 % (Rauch a kol. 2021; Widge a kol. 2021). Teplota skladovania vakcíny Moderna je medzi -25 stupňov a -15 stupňov, zatiaľ čo teplota vakcíny Pfzer je medzi -80 stupňami a -60 stupňami (Meo a kol. 2021; Rauch a kol. 2021). V porovnaní s vakcínou Moderna má vakcína Pfizer/BioNTech nižšie náklady a vedľajšie účinky (Rauch et al. 2021). Ďalšiu mRNA vakcínu proti COVID{17}} vyvinuli čínski výskumníci a použili termostabilnú (aspoň jeden týždeň pri 25 stupňoch) mRNA kódujúcu RBD (Brüssow 2020). V inom prieskume sa CureVac použil ako upravená platforma mRNA S proteínu plnej dĺžky na vývoj vakcíny proti COVID{22}} s náhradami v dvoch prolínových zvyškoch na zlepšenie stability proteínu (Rauch et al. 2021). Ruklanthi de Alwis a kol. (2021) vyvinuli samoprepisujúcu sa a replikujúcu sa mRNA vakcínu pre COVID-19 s použitím S proteínu plnej dĺžky a replikónu (de Alwis et al. 2021) s potenciálom aplikácie ako účinnej a bezpečnej jednodávkovej vakcíny na boj proti COVID- 19 (de Alwis et al. 2021). Podobne sa použila samoamplifikujúca sa RNA kódujúca proteín COVID-19 S zapuzdrený v lipidových nanočasticiach (LNP) a načrtla vysoké titre protilátkových a bunkových imunitných reakcií (McKay et al. 2020). Niektorí kandidáti na DNA vakcíny, ako sú vakcíny na báze proteínov S, N a M, boli vyvinuté pre SARS-CoV. Spomedzi nich DNA vakcína na báze proteínu S účinne vyvolala ochranný účinok proti infekcii COVID-19, pravdepodobne vďaka zásadnej úlohe proteínu S pri väzbe na receptor (Zhao et al. 2020). INO{40}} je kandidát na DNA vakcínu COVID{41}} kódujúci proteín COVID{42}} S (Sarwar a kol. 2020; Smith a kol. 2020). Predklinické výsledky u myší a morčiat demonštrovali humorálne a bunkové imunitné reakcie. Vo fáze I klinických štúdií boli dve dávky INO-4800 injikované cestou ID, doplnené EP prostredníctvom CELLECTRA®2000 Inovio Pharmaceutical (Diehl a kol. 2013; Amante a kol. 2015). Kompletná imunitná odpoveď bola vysvetlená na základe protilátkových a bunkových odpovedí u 34 z 36 účastníkov ich klinickej štúdie fázy I. Desať hlásených nežiaducich účinkov (AE) bolo pozorovaných bez akýchkoľvek závažných nežiaducich udalostí (SAE) (fáza). Začala sa klinická štúdia fázy I/II na vyhodnotenie imunogenicity, bezpečnosti a znášanlivosti INO- 4800 (Tebas et al. 2019). INO{54}} má podobné podmienky skladovania (Smith et al. 2020), čo je nádej na jednoduchšiu distribúciu vakcín. Okrem toho spustili testy aj niektoré ďalšie skupiny DNA vakcín COVID{56}}. V júni 2020 začala klinická skúška fázy I a IIa pre GX{58}} s náborom. DNA vakcína, AG0301-COVID-19, vyrobená spoločnými pokusmi Univerzity v Osake (Japonsko), Takaro Bio a AnGes, začala v júli 2020 nábor pre klinické skúšky fázy I a II s cieľom posúdiť jeho imunogenicita a bezpečnosť (Speiser a Bachmann 2020). Vykonali sa klinické štúdie fázy I a II na vyhodnotenie imunogenicity a bezpečnosti troch dávok ZyCoV-D (Kumar et al. 2021). Táto perorálna vakcína kódovala spike proteín v plazmidovej DNA, dynamicky amplifikovanej v živej Bifidobacterium longum, dobre známej črevnej probiotickej baktérii. Ďalšia klinická štúdia fázy I bola spustená na hodnotenie CORVax12, DNA vakcíny kódujúcej spike proteín. Skúmala sa účinnosť elektroporovaného CORVax12 samotného alebo v kombinácii s iným plazmidom kódujúcim interleukín 12 (IL-12). Rôzne COVID{70}} mRNA vakcíny sú vo vývoji a majú sľubné výsledky (Leitner a kol. 1999; Croyle a kol. 2001). Rôznorodý prístup k vývoju RQ3013-VLP (kódujúcich proteíny S, E a M) bol účinný in vivo s použitím koktailu mRNA. Táto mRNA vakcína bola integrovaná so zmenenými nukleozidmi a potom zabalená do LNP a odhalila schopnosť vyvolať silné bunkové a humorálne imunitné reakcie u myší (Le et al. 2020; Lu et al. 2020a). Upravená DNA vakcína s doménou kyseliny arginyl-glycyl-asparágovej (RGD) v dvoch dávkach po 60 ug pomocou elektroporácie zlepšila účinky u myší BALB/cJ (Guo et al. 2021). IM + jet injekcia DNA vakcíny v jednej dávke (0,2 mg) by mohla imunizovať sýrske škrečky (Brocato et al. 2021). Ďalšia DNA vakcína s použitím proteínu S podaná v troch dávkach chránila makaky Rhesus (Yadav et al. 2021). Fúzia RBD s preS1 aminoterminálnou injekciou vírusu hepatitídy B a IM injekciou pre tri dávky (týždeň 0, 2 a 4) u myší C57BL/6 vyvolala humorálne a bunkové imunitné reakcie (Jeong et al. 2021). Okrem toho IM injekcia S proteínovej plazmidovej DNA a S1 podjednotky (rekombinantný proteín) v troch dávkach v 0., 2. a 8. týždni u makakov Rhesus stimulovala neutralizačné protilátky (Prompetchara et al. 2021). IM+EP injekcia S proteínu v troch dávkach (týždeň 0, 2 a 4) u ICR myší stimulovala humorálne a bunkové reakcie (Li et al. 2021). Ďalšie DNA vakcíny v klinických štúdiách zahŕňali S proteín vo fázach I/II v júni 2022 (NCT04445389, IM cesta u dospelých vo veku 18–50 rokov), júl 2021 (NCT04463472, IM cesta u dospelých vo veku 20–60 rokov), September 2021 (NCT04527081, IM cesta u dospelých vo veku 20 – 65 rokov) a fáza I (NCT04336410, ID cesta u 18 rokov a starších), február 2022 (NCT04334980, perorálne u dospelých vo veku 18 rokov a starších) a jún 2021 ( NCT04591184, IM cesta u dospelých vo veku 18–84 rokov). Okrem toho mRNA vakcíny v klinických štúdiách zahŕňali vakcíny vo fáze II v novembri 2021 (NCT04515147, IM, 18–60 rokov), vo fáze II–III v decembri 2022 (NCT04368728, IM u dospelých vo veku 18–85 rokov) a vo fáze I v júni 2021 (NCT04566276, IM u dospelých vo veku 18–75 rokov). COVID-eVax bola vakcína na báze RBD, ktorá vyvolala dostatočné imunitné reakcie u myší, fretiek a potkanov po 38 dňoch (Conforti et al. 2022). Dve (X-19 a GX-19N) DNA vakcíny kódujúce spike a nukleokapsidové proteíny boli hodnotené v štúdiách fázy I u dospelých vo veku 19 – 49 rokov a väzbové protilátky boli detegovateľné pri druhej dávke očkovania. Bezpečnosť a znášanlivosť týchto vakcín bola potvrdená, kde GX-19N indukoval vyššie hladiny T buniek a protilátkové reakcie (Ahn et al. 2022). Fúzna DNA vakcína s vrcholom Xcl1-SARS-CoV{149}} vyvolala vyššiu mieru odpovedí sprostredkovaných protilátkami a T bunkami v porovnaní s vrcholovým génom obsahujúcim plazmid jednotlivo in vitro a in vivo (Qi et al. 2022). Nedávna bakulovírusová vakcína COVID{153}} Delta DNA by mohla chrániť 100 % myší pred COVID{155}} (Jang et al. 2023). Lineárna DNA (linDNA) kódujúca SARS-CoV{158}} RBD (Lin-COVIDeVax) bola schopná vyvolať reakcie protilátok a T buniek a poskytnúť bezpečnosť a nemala nežiaduce účinky (Conforti et al. 2023). Tabuľka 1 predstavuje klinické skúšky a schválené vakcíny na báze nukleových kyselín proti COVID{163}}. Podľa aktualizovaných údajov dostalo celosvetové vakcíny proti COVID{167}} 229, 820, 324 jednotlivcov, z ktorých mali nižšiu mieru zaočkovanosti tí z afrických krajín (https://www.usnews.com/news/coronavirus-and -vaccine-news, https://www.bloomberg.com/graph ics/covid-vaccine-tracker-global-distribution/). V súlade s tým je miera zaočkovanosti spojená s ekonomickými podmienkami rôznych regiónov/oblastí.

Možné obavy o bezpečnosť vakcín proti COVID‑19

Monitorovanie bezpečnosti každej vyvinutej preventívnej alebo profylaktickej vakcíny je jedným zo základných aspektov. Použitie toxických chemikálií alebo bunkovej kultúry sa nevyžaduje v procesoch výroby vakcíny mRNA, preto je známa ako bezpečná platforma. Krátky čas výroby tiež znižuje riziko kontaminácie mikroorganizmami (Wang et al. 2020). Najčastejšie hlásené účinky zahŕňajú bolesť hlavy, únavu a iné systémové závažné udalosti, ako je horúčka, triaška, myalgia, vracanie, bolesť brucha a zriedkavé hlásenia hnačky. U príjemcov vakcíny mRNA však nebolo pozorované žiadne úmrtie (Chapin-Bardales a kol. 2021; Skowronski a De Serres 2021). Niektoré systémové vedľajšie účinky, ako je anafylaxia, sú zvyčajne hlásené u jedincov s alergiou v anamnéze a odhadujú sa na 2,5 – 11,1 prípadov na milión dávok (Shimabukuro et al. 2021). Silná imunitná odpoveď u ľudí mladších ako ostatní môže viesť k vysokým systémovým príhodám a viac vedľajších účinkov je hlásených po injekcii druhej dávky vakcíny v porovnaní s prvou dávkou (Muž 2021; Skowronski a De Serres 2021). Navyše bolesť v mieste vpichu, začervenanie a opuch sú hlásené ako najmiestnejšie vedľajšie účinky (Anand a Stahel 2021). Na základe dostatočných dôkazov zo schválených mRNA vakcín vrátane Pfizer/BioNTech a Moderna sa nepreukázalo žiadne riziko potratov v tehotenstve (miera=0 %) (muži 2021). Je zrejmé, že DNA vakcíny sú dostatočne bezpečné, ale nie vždy imunogénne; preto dostatočná imunitná odpoveď vyžaduje ďalšie dávky. Humorálna imunitná odpoveď nebola konzistentná v štúdiách na ľuďoch, zatiaľ čo bunková imunita sa zdá byť bežnejšia. Bezpečnosť DNA vakcín medzi staršou a mladšou populáciou je teda priaznivejšia (Ledgerwood a kol. 2011; Houser a kol. 2018; Carter a kol. 2019). Bezpečnostné obavy naznačujú možnú integráciu transfekovanej DNA do zárodočných a somatických buniek hostiteľa. V týchto prípadoch môže dôjsť k dysregulácii génovej expresie spolu s viacerými významnými mutáciami. Napriek tomu sa pri vývoji DNA vakcíny typicky používajú iba extrachromozomálne a deficientné chromozomálne integračné plazmidy. Okrem toho väčšina plazmidov zostáva v mieste podania (Schalk et al. 2006). Nedávny systematický prehľad a metaanalýza ukázali, že vakcíny mRNA sú spojené s vyššími nežiaducimi účinkami v porovnaní s inými platformami (Kouhpayeh a Ansari 2022). Nedávno bol pozorovaný zriedkavý prípad myozitídy spojenej s vakcínou BNT162b2 mRNA u 34-ročnej ženy (Magen et al. 2022). Metylácia DNA a zodpovedajúce epigenetické zmeny tiež narúšajú účinnosť DNA a mRNA vakcín (Pang et al. 2022). Je pozoruhodné, že niekoľko schválených vakcín obsahujúcich nukleové kyseliny (ZyCoV-D, DNA plazmidová vakcína používaná intradermálne, India), BNT162b2 (mRNA, 2 dávky, Nemecko), mRNA- 1273 (Moderna, USA, 2 dávky), ARCoV (WALVAX, Čína) a klinické štúdie vrátane 302-COVID19 (DNA plazmidová vakcína, fáza II/III intramuskulárna, Japonsko), INO-4800 (DNA plazmid, fáza II/III, intradermálna, Čína), GX{{36 }}N (DNA vakcína, Genexine, fáza II/III), Covigenix VAX-001 (DNA vakcína, Entos Pharmaceuticals, fáza I/II, intramuskulárna), COVID-eVax (DNA vakcína, fáza I/II, intramuskulárna , Rím) a bacTRL-Spike (DNA vakcína, fáza I, orálna, Symvivo) boli vyvinuté (Sheridan 2021; Liu a Ye 2022a). Tieto vakcíny stimulovali humorálnu aj bunkovú imunitu okrem GX-19N a AG{43}} COVID-19. Niektoré nežiaduce účinky vakcín na báze nukleových kyselín COVID{45}} zahŕňajú bolesť, lymfadenopatiu, erytém, začervenanie, opuch, nevoľnosť, únavu, artralgiu, myalgiu, horúčku, zastavenie dýchania, mŕtvicu, reakciu z precitlivenosti, alkoholické ochorenie pečene, Bellovu obrnu , paroxyzmálna ventrikulárna arytmia a smrť (Norquist a kol. 2012; McNeil a DeStefano 2018; Baden a kol. 2021; Momin a kol. 2021; Liu a Ye 2022b, 2022a).

Fenyletanolglykozid je hlavnou aktívnou zložkou Cistanche deserticola

Záver

Rýchla pandémia COVID{0}} vyvolala neuspokojenú potrebu vyvinúť účinné vakcíny na prevenciu tohto ochorenia. Hoci imunogenicita DNA vakcín u zvierat je prijateľná, klinické overenie je zaručené u ľudí. RNA vakcíny môžu poskytovať vhodné imunologické vlastnosti a značné výhody oproti DNA vakcínam. Problémy s nestabilnou povahou RNA boli riešené použitím vhodných skladovacích prístupov a formulácií, aby sa zastavila jej degradácia. Bezpečnosť vakcíny je tiež dôležitá a v záujme vyššej účinnosti ju nemožno ohroziť. Na kontrolu šírenia COVID-19 existujú schválené vakcíny na báze nukleových kyselín. Sledovanie účastníkov musí pokračovať. Je potrebné dozvedieť sa o vedľajších účinkoch vakcíny proti COVID{5}} na báze nukleových kyselín. Okrem toho je prehodnotenie vakcín a vývoj polyvalentných vakcín alebo stratégií pan-koronavírusov sľubné vzhľadom na opätovný výskyt nových variantov, ktoré vyvolávajú obavy.

Tabuľka 1 Klinické skúšky a schválené vakcíny COVID-19 a ich charakteristiky

Referencie

Abdelmageed MI et al (2020) Návrh multiepitopovej peptidovej vakcíny proti E proteínu ľudského COVID-19: imunoinformatický prístup. Int J Biomed Clin Anal. https://doi.org/ 10.1155/2020/2683286

Abera G, Berhanu G, Tekewe A (2012) Ribozymy: enzýmy nukleových kyselín s potenciálnymi farmaceutickými aplikáciami: prehľad. Farmakofór 3: 164–178

Ahn JY et al (2022) Bezpečnosť a imunogenicita dvoch rekombinantných DNA COVID{1}} vakcín obsahujúcich kódujúce oblasti hrotu alebo hrotu a nukleokapsidových proteínov: predbežná analýza dvoch otvorených, nerandomizovaných štúdií fázy 1 u zdravých dospelých. Lancet Microbe 3:e173–e183. https://doi.org/10.1016/ S2666-5247(21)00358-X

Aihara H (1998) Miyazaki J. prenos génu do svalu elektroporáciou in vivo. Nat Biotechnol 16:867–870. https://doi.org/10. 1038/nbt0998-867

Alberer M et al (2017) Bezpečnosť a imunogenicita mRNA vakcíny proti besnote u zdravých dospelých: otvorená, nerandomizovaná, prospektívna, prvá klinická štúdia fázy 1 u ľudí. The Lancet 390:1511–1520.https://doi.org/10.1016/s0140-6736(17)31665-3

Amante DH et al (2015) Vzory transfekcie kože a kinetika expresie elektroporáciou zosilneného dodávania plazmidov pomocou CELLECTRA-3P, prenosného zariadenia na dermálnu elektroporáciu novej generácie. Human Gene Therapy Methods 26:134-146. https://doi.org/10.1089/hgtb.2015.020

Anand P, Stahel viceprezident (2021) Preskúmanie bezpečnosti vakcín s mRNA Covid-19: prehľad. Pacient Saf Surg 15:20. https://doi.org/10.1186/ s13037-021-00291-9

Baden LR et al (2021) Účinnosť a bezpečnosť mRNA-1273 SARS CoV-2 vakcíny. N Engl J Med 384:403-416. https://doi.org/10. 1056/NEJMoa2035389

Becker PD, Noerder M, Guzmán CA (2008) Genetická imunizácia: baktérie ako nosiče vakcíny DNA. Hum Vaccin 4:189–202.https://doi.org/10.4161/hv.4.3.6314

Borah P et al (2021) Pohľady kandidátov na RNA vakcínu pre COVID-19. Front Mol Biosci. https://doi.org/10.3389/fmolb. 2021,635245

Brocato RL a kol. (2021) Ochranná účinnosť DNA vakcíny SARS-CoV-2 u škrečkov sýrskeho divokého typu a u škrečkov sýrskych s potlačenou imunitou. Vakcíny Npj 6:1–7.https://doi.org/10.1038/s41541-020-00279-z

Brüssow H (2020) Úsilie o vakcínu proti COVID-19. Environ Microbiol 22:4071–4084. https://doi.org/10.1111/1462-2920. 15225

Buchholz UJ et al (2004) Príspevky štrukturálnych proteínov koronavírusu ťažkého akútneho respiračného syndrómu k ochrannej imunite. Proc Natl Acad Sci 101:9804-9809. https://doi.org/ 10.1073/pnas.0403492101

Campbell JD (2017) Vývoj CpG adjuvans 1018: prípadová štúdia. Vaccine Adjuv. https://doi.org/10.1007/ 978-1-4939-6445-1-2

Carter C et al (2019) Bezpečnosť a imunogenicita skúšanej DNA vakcíny proti sezónnej chrípke s hemaglutinínom, po ktorej nasleduje trivalentná inaktivovaná vakcína podávaná intradermálne alebo intramuskulárne zdravým dospelým: Otvorená randomizovaná klinická štúdia fázy 1. PLoS One 14:e0222178. https://doi.org/10.1371/ journal.pone.0222178

Chapin-Bardales J, Gee J, Myers T (2021) Reaktogenicita po prijatí vakcín COVID{3}} na báze mRNA. JAMA. https://doi. org/10.1001/jama.2021.5374

Chen Y, Cheng L, Lian R, Song Z, Tian J (2021) COVID{1}} výskum vakcíny sa zameriava na bezpečnosť, účinnosť, imunoinformatiku a výrobu a dodávanie vakcín: bibliometrická analýza založená na VOSviewer. Biosci Trends. https://doi.org/10.5582/bst.2021. 01061

Choi Y, Chang J (2013) Vírusové vektory pre aplikácie vakcín. Clin Exp Vaccine Res 2:97.https://doi.org/10.7774/cevr.2013.2.2.97

Chowdhury MA, Hossain N, Kashem MA, Shahid MA, Alam A (2020) Imunitná odpoveď na COVID-19: recenzia. J Infikovať verejné zdravie. https://doi.org/10.1016/j.jiph.2020.07.001

Coban C, Kobiyama K, Jounai N, Tozuka M, Ishii KJ (2013) DNA vakcíny: jednoduchá záležitosť na snímanie DNA? Hum Vaccin Immunother 9:2216–2221.https://doi.org/10.4161/hv.25893

Conforti A et al (2022) COVID-eVax, kandidát elektroporovanej DNA vakcíny kódujúci SARS-CoV-2 RBD, vyvoláva ochranné reakcie na zvieracích modeloch. Mol Ther 30:311-326. https://doi. org/10.1016/j.ymthe.2021.09.011

Conforti A, Sanchez E, Salvatori E, Lione L, Compagnone M, Pinto E et al (2023) Kandidát na lineárnu DNA vakcínu kódujúci väzbovú doménu SARS CoV{1}} receptora vyvoláva silnú imunitnú odpoveď a neutralizujúce protilátky u domácich mačiek. Mol Ther-Metho Clinic Dev 28:238–248. https://doi.org/10.1016/j.omtm.2022. 12.015

Croyle M, Cheng X, Wilson J (2001) Vývoj formulácií, ktoré zvyšujú fyzikálnu stabilitu vírusových vektorov pre génovú terapiu. Gene Ther 8:1281–1290.https://doi.org/10.1038/sj.gt.3301527

Cu Y et al (2013) Zlepšené dodávanie a účinnosť samoamplifikačných mRNA vakcín elektroporáciou in situ. Vaccines 1:367–383. https://doi.org/10.3390/vaccines1030367