Nukleinsav alapú vakcinaplatformok a 19-es koronavírus-betegség (COVID-19) ellen

Absztrakt

A 2019-es koronavírus-betegség (COVID{1}}) világjárvány 673 010 496 beteget fertőzött meg, és a mai napig 6 854 959 eset halálát okozta világszerte. Óriási erőfeszítéseket tettek az alapvetően eltérő COVID{8}} vakcinaplatformok kifejlesztésére. Az mRNS-ből és DNS-vakcinákból álló nukleinsav-alapú vakcinák (harmadik generációs vakcinák) ígéretesek a gyors és kényelmes előállítás, valamint a COVID elleni immunválaszok hatékony kiváltása szempontjából-19. Számos DNS-alapú (ZyCoV-D, INO-4800, AG0302-COVID19 és GX-19N) és mRNS-alapú (BNT162b2, mRNS-1273 és ARCoV) jóváhagyott vakcinaplatformokat használtak a COVID{22}} megelőzésére. Az mRNS-oltások a COVID{23}} megelőzésére szolgáló platformok élvonalába tartoznak. Ezeknek a vakcináknak azonban alacsonyabb a stabilitása, míg az immunválasz stimulálásához nagyobb dózisú DNS-vakcinákra van szükség. A nukleinsav alapú vakcinák intracelluláris bejuttatása és nemkívánatos eseményeik további kutatást igényelnek. Figyelembe véve a COVID{26}} aggodalomra okot adó változatok újbóli megjelenését, az oltások újraértékelése és a polivalens vakcinák vagy pánkoronavírus-stratégiák kidolgozása elengedhetetlen a fertőzések hatékony megelőzéséhez.

A cistanche-kiegészítő előnyei – hogyan erősíthetjük az immunrendszert

Kattintson ide a Cistanche Enhance Immunity termékek megtekintéséhez

【Kérjen többet】 E-mail:cindy.xue@wecistanche.com / Whats App: 0086 18599088692 / Wechat: 18599088692

Kulcsszavak

Koronavírus betegség 19 · Nukleinsav-bázis vakcinák · Immunitás · Védelem

Háttér

2019 végén egy új béta koronavírus jelent meg a kínai Vuhanban, és gyorsan elterjedt világszerte. A 2019-es koronavírus-betegség (COVID-19) nagy járványveszélyt rejt magában, mivel világszerte magas a fertőzőképessége és magas a halálozási aránya (Sharma et al. 2020; Su et al. 2020; Wibawa 2021). Ezért jelentős erőfeszítésekre van szükség a betegség elleni hatékony vakcinák vagy terápiák kifejlesztéséhez (Su et al. 2020). A COVID{7}} betegség tünetei változatosak, beleértve az enyhe fu-szerű tüneteket, a tüdőgyulladást, az akut légzési distressz szindrómát (ARDS) és a halálos kimenetelűeket. A rákos, cukorbetegségben, szív- és érrendszeri betegségben szenvedő betegek, idősebb felnőttek és még a genetikailag hajlamos egyének vannak kitéve a COVID-19 súlyosságának legmagasabb kockázatának (Sharma et al. 2020; Su et al. 2020; Wibawa 2021; Vakil et al. 2022). Az Egészségügyi Világszervezet (WHO) ajánlásai szerint a maszk viselése, a vírusellenes szerek használata, a társadalmi távolságtartás és az oltási eljárások betartása kulcsfontosságú magatartás a COVID{14}} világjárvány leküzdésében világszerte (Sharma et al. 2020). Az invazív kórokozók elleni hatékony vakcinák kifejlesztésére irányuló tudományos erőfeszítések hosszú évekre nyúlnak vissza (Deb et al. 2020; Zhang et al. 2020; Wibawa 2021). Ezeket a vakcinaplatformokat kórokozó baktériumok ellen is tervezték (Farhani et al. 2019; Jafari és Mahmoodi 2021). Ebben a tekintetben egy hatékony, védő és biztonságos vakcina kifejlesztése kulcsfontosságú megelőző megközelítés a koronavírus 2 (SARS-CoV-2) súlyos akut légzőszervi szindróma terjedésének megakadályozására (Moore és Klasse 2020). Ezért világszerte különböző gyógyszergyárak és kutatócsoportok versengtek egy biztonságos és hatékony COVID elleni vakcina{25}} bemutatásáért a nemzetközi közösség számára. Ezek az erőfeszítések más vakcinaplatformokat fejlesztettek ki a preklinikai és klinikai vizsgálatokba való belépéshez, és ezek közül néhányat jóváhagytak (Chen et al. 2021), beleértve a hagyományos vakcinákat, például élő vagy inaktivált, alegység- és nukleinsav-alapú vakcinákat, mint következő generációs vakcinákat. (Moore és Klasse 2020). A tudományos bizonyítékok alapján az élő attenuált vakcinák serkentik a veleszületett, sejtes és humorális immunválaszokat azáltal, hogy Toll-like receptorokat (TLR) indukálnak hosszú távú immunitással, és túlérzékenységet alakíthatnak ki. Ezeknek a vakcináknak a fő hátránya a költséges biztonsági és hatékonysági értékelésük. Az inaktivált vírusvakcinák rosszul váltanak ki sejtes immunválaszt, ami csökkenti a hatékonyságukat. 2020 áprilisában a Sinovac and Wuhan Institute of Biological Products (Sinopharm) egy inaktivált COVID-19 vakcinát állított elő (Moore és Klasse 2020; Su et al. 2020). Az alegységes vakcinák biztonságosak, bizonyos hibákkal, beleértve az alacsony immunogenitást, az emlékeztető vagy adjuváns szükségességét és a magas költségeket (Koirala et al. 2020; Su et al. 2020). A szekvencia információk alapján nukleinsav alapú vakcinákat fejlesztettek ki. Ide tartoznak az antigének DNS- vagy mRNS-szekvenciái, amelyek különböző dózisokban erősen stimulálják a celluláris és humorális immunválaszokat. Előnyeik, mint például a gyors előállítás és a klinikai vizsgálatok során használt legkorábbi COVID{40}} vakcinák miatt a DNS-alapú vakcinák észrevehető előnye a különböző tárolási körülmények között való stabilitásuk (Silveira et al. 2020; van Riel és de Wit 2020). Az RNS-alapú vakcinák nagyobb figyelmet kaptak olyan gyógyszergyártó cégektől, mint a Pfizer/Biotech és a Moderna. A DNS-vakcinákkal ellentétben hatékony humorális immunválaszt serkentenek TLR-ligandumokként adjuváns nélkül, és szekvenciájukat úgy módosítják, hogy kizárják az mRNS lebomlását (Moore és Klasse 2020; van Riel és de Wit 2020; Soiza et al. 2021). Ennek az áttekintésnek az volt a célja, hogy felmérje a nukleinsav-alapú vakcinák, köztük a COVID elleni mRNS- és DNS-vakcinák legújabb fejlesztéseit-19.

Fő szöveg

A koronavírus fertőzés molekuláris mechanizmusa és az immunválasz

cistanche növény-növelő immunrendszer

A COVID{0}} genom egy pozitív egyszálú RNS, amely négy fő szerkezeti fehérjét kódol: burok (E), tüske (S), membrán (M) és nukleokapszid (N) (Stadler és Rappuoli 2005), az 1a. ábrán látható módon. A humán SARS-CoV a burok részeként spike (S) glikoproteint tartalmaz. A vírus beépülését a gazdasejtekbe a spike protein végzi, amely S1 és S2 alegységekből áll. Alapvető szerepet játszanak az angiotenzin-konvertáló enzim II (ACE2) néven ismert gazdasejt-receptorokhoz való kapcsolódásban a fertőzés elindításához (1b. ábra). Az ACE2-hez nagy affinitással kötődő S1 domén központi régiója egy receptorkötő domén (RBD). Ebben a tekintetben az RBD és az ACE2 közötti kölcsönhatás szükséges az emberi sejtfertőzés elindításához (He et al. 2020). Ezenkívül az S-fehérje csonkítása elengedhetetlen a vírus gazdasejtekbe való bejutásához; az RBD régió ACE2-hez való kapcsolódását követően a TM proteáz szerin 2 (TMPRSS2) néven ismert gazdaproteáz az S fehérjét S1 és S2 doménekre hasítja, ami az S2 domén fúziójához vezet a gazdasejthez (Huang et al. 2020). Bár az erős immunválaszok hatékonyak a COVID-19, a túlérzékenység és a citokinvihar ellen (főleg interleukin-6-, IL-1b, GM-CSF-, interferon- / IFN -, nekrózis faktor / A TNF-, IL-10-, IL-2- és IL- 7-vezérelt válaszokat meg kell tiltani (Chowdhury et al. 2020). A vírus megtapadását (spike-ACE2 kölcsönhatás) és a légzősejtekbe való bejutást követően a fagocita alveoláris makrofágok és dendritikus sejtek (DC-k) vírusantigéneket mutatnak be a T-sejteknek, és aktiválják a T-CD4+(segítő T-sejt) és T-CD-t{37 }}(citotoxikus T-sejt). Ezt követően proinflammatorikus citokinek, például IL6, IL12, TNF és IFN stb. szabadulnak fel, hogy találkozzanak a vírussal. A citokinviharhoz vezető magas szintű citokintermelés azonban tüdőkárosodást okoz (Hosseini et al. 2020). Tudományos bizonyítékok szerint a segítő T-sejtek szükségesek a vírusfertőzés megszüntetéséhez, a B-sejtek antitestek termelésének indukálásához és a citotoxikus T-sejtek stimulálásához (Sharma et al. 2020). COVID-19 antigén célpontok Egy kórokozó szervezet elleni biztonságos és védőoltás kifejlesztéséhez elengedhetetlen a legjobb immunogén célpontok azonosítása (Lu et al. 2020b). A potenciális antigén célpontok elfogadása kritikus fontosságú a T-sejt- és B-sejt-epitópok sejt- és humorális immunitás megfelelő indukálásához (Rueckert és Guzmán 2012). A vírus S fehérje esszenciális ligandumként az RBD doménen keresztül lép kölcsönhatásba a gazdasejtekkel. Az RBD domén semlegesítő antitest-termelést és T-sejtes immunválaszt indukálhat a COVID ellen-19. Az S fehérje immunogenitását is megerősítették (Pushparajah et al. 2021). Az N-fehérje kicsi és erősen konzervált szekvenciával rendelkezik más vírusfehérjékhez képest. Az N-fehérje erősen expresszálódik a vírusfertőzés során, és a betegek körében jelentős humorális immunválasz alakul ki a COVID{48}} ellen. Ezenkívül az N-fehérje elleni sejtes válaszok miatt megfelelő antigénjelöltnek tekinthető a vakcinatervezésben (Dutta et al. 2020). Ezenkívül az M-fehérje és az E-fehérje stimulálja a T-CD{50}}epitópokat (Wang és mtsai. 2005; Abdelmageed és mtsai. 2020; Dong és mtsai. 2020). Az S fehérje elleni erős immunválasz kiváltása meghatározó és szükséges (Buchholz et al. 2004). Az S-fehérje tartalmazza a legimmunogénebb T-sejt- és B-sejt-epitópokat, amelyek a COVID-ellenes vakcina kifejlesztésének előnyben részesített célpontjaiként ismertek-19. Minden kifejlesztett mRNS platform vakcinában alkalmazták, mint például a Pfizer/BioNtech és a Moderna vakcinákban.

1a. ábra: A SARS-CoV-2 virion szerkezete; a COVID-19 vírus fő felszíni fehérjéi közé tartozik a Spike (S) glikoprotein, a Membran (M) és a Envelope (E) fehérje. Az S fehérje a fő vakcina és terápiás célpont, amely kölcsönhatásba lép az angiotenzin-konvertáló enzim II (ACE2) receptorral a fertőzés beindítása érdekében. b Tüskeprotein tartományai; az S fehérje S1 (NTD vagy nem transzlált domén és RBD vagy receptorkötő domén) és S2 alegységeket tartalmaz

Nukleinsav alapú gyógyszerek története

Az oligonukleotidokat több mint 30 évvel ezelőtt klinikai vizsgálatokba vonták be. A nukleinsav alapú terápiás megközelítések alkalmazásának története 1977-ig nyúlik vissza, amikor Paterson et al. nukleinsavakat használtak a génexpresszió hangolására (Paterson et al. 1977). Jelenleg nagyobb figyelmet kaptak. A nukleinsav-alapú gyógyszereket különböző kategóriákra osztják, beleértve az antiszensz formákat, ribozimeket, mRNS-t és DNS-alapú vakcinákat (Sharma et al. 2014). Egy szintetikus oligodezoxinukleotid gátolta a Rous Sarcoma Virus (RSV) replikációját, amely komplementer volt az RSV mRNS-sel és antiszensz néven ismert (Zamecnik és Stephenson 1978). Az első antiszensz bekerült a klinikára a citomegalovírus (CMV) ellen (Mulamba et al. 1998). A kis interferáló RNS (siRNS) képes gátolni a génexpressziót, és először 1998-ban számoltak be róla. A kisméretű, nem kódoló RNS-ek másik csoportjába tartoznak a mikroRNS-ek (miRNS-ek), amelyek nélkülözhetetlen szerepet játszanak a génexpresszió szabályozásában. az siRNS-hez és a terápiás potenciálhoz hasonló funkciók (Usman és Blatt 2000; Sharma et al. 2014). Mint említettük, az RNS-molekulák ribozimosztálya olyan enzimként működik, amely a transzkripciót célozza meg. A ribozimokat a rák és néhány vírusfertőzés, például a humán immundeficiencia vírus (HIV) elleni klinikai vizsgálatokba kezdték (Usman és Blatt 2000; Abera et al. 2012). Az mRNS- és DNS-alapú vakcinákon kívül az 1990-ben bevezetett nukleinsav-alapú gyógyszerek közé sorolják őket, és nagyobb figyelmet kaptak a COVID elleni védőoltások kifejlesztésében-19 (Le et al. 2020; Zhang et al. . 2020). Ezen vakcinacsoportok fő előnyei közé tartozik a gyors termelés és a megfelelő célantigénekkel szembeni nagy specifitásuk (Le et al. 2020).

cistanche tubulosa – erősíti az immunrendszert

mRNS alapú vakcinák

Az mRNS-molekulák kezdeti bejuttatása a gazdasejtekbe magában foglalta az mRNS-t fibroblaszt sejtekbe kationos lipid segítségével (Park és mtsai, 2021). Az mRNS vakcinák magukban foglalják a patogén antigéneket, az mRNS-eket, amelyek antigén fehérjéket termelnek az emberi sejtek által. Az mRNS-vakcinák számos előnye közé tartozik az egyszerű gyártási folyamat, a hatékony és védő immunitás, a kényelmes manipuláció és iparosítás, valamint a COVID-19 variánsokra való reagálás rugalmassága (Kaufman et al. 2016; Fang et al. 2022). Egyes megközelítéseket, például az 5'-cap és Kozak szekvenciák hozzáadását 3'-poli-A szekvenciák és mRNS nukleozidok módosítása alkalmazásával alkalmazzák (Borah et al. 2021). Az mRNS-vakcinákat a gazdaszervezet citoszoljába fordítják. Ezért nincs kockázata a gazdaszervezet genomjainak beépülésének, ami a fő előnyükként ismert. Ebben a tekintetben az mRNS-alapú vakcinák a közelmúltban nagyobb figyelmet kaptak a rák és a fertőző betegségek elleni biztonságos megelőző megközelítésként (Kaur és Gupta 2020). Az mRNS-vakcinák elsődleges hatásmechanizmusát a 2. ábra mutatja be.

DNS-alapú vakcinák

A DNS-vakcinák több vírusantigénpeptidet kódoló gént tartalmaznak, amelyeket plazmidvektorok expresszálnak, és elektroporációval (EP) továbbítanak a sejtekhez. Más vakcinaplatformokhoz képest a DNS-vakcinák rugalmas és gyors platformot kínálnak az oltóanyagok kifejlesztéséhez, így lenyűgöző technológiát kínálnak az olyan fejlődő járványok elleni küzdelemben, mint a COVID{0}}. Ezenkívül a DNS-vakcina antigéntermelése a célsejtekben megy végbe, ami elősegíti a vírusantigén természetes konformációjának és poszttranszlációs módosulásának összefoglalását. A DNS-vakcinák fő hátránya korlátozott immunogenitásuk. Ezért fontos megfontolni olyan stratégiákat, mint például az adjuváns vagy a prime-boost rendszer alkalmazása, amelyek növelhetik a DNS-vakcina potenciálját. Ezenkívül a nukleinsavnak a gazda DNS-ébe történő integrálása egy másik biológiai biztonsági probléma, amely onkogenezist és mutagenezist eredményez (Rauch és mtsai, 2018). Bár a korábbi tanulmányok szerint a DNS-vakcina beépítésének kockázata elhanyagolható, a WHO és az FDA a DNS-vakcina biztonságosságának megvalósítását javasolja az integráció érdekében (Wang et al. 2004; Schalk et al. 2006). A DNS-vakcinák a koronavírus-géneket emberi sejtekbe juttatják. A vakcinázás elve a DNS sejtmagba való bejuttatásától függ, így az antigén transzkripció elindul, majd transzláció követi. A DNS-vakcinák általában plazmidokat használnak vektorként. A vakcina beadási módja alapján a myocytákat és a keratinocitákat egyaránt megcélozzák. Az injekció helyéhez közeli antigénprezentáló sejtek azonban közvetlenül is transzfektálhatók DNS-vakcinákkal. Ilyen esetekben a keresztindítási folyamat mindkét fő hisztokompatibilitási komplex (MHC-I/II) molekulát használó antigéneket reprezentálja (Hobernik és Bros 2018). A keletkezett antigének apoptotikus testek vagy exoszómák segítségével szabadulnak fel, amelyek eredményeképpen az antigénprezentáló sejtek felismerik őket, ami viszont sejtes és humorális immunválaszokat vált ki. Változatos szállítási stratégiákat alkalmaznak az erős immunválasz kiváltására (Donnelly és mtsai. 2005; Li és Petrovsky 2016; Strizova és mtsai. 2021). Ami a COVID-19 fertőzés alatti immunszabályozást illeti, kiderült, hogy a hibás prognózisú perikardiális folyadékgyülem kockázatának kitett betegek fokozott CD3+CD8+ T-sejteket és csökkent CD{{ 18}}HLA-DR és T szabályozó (Treg) sejtek (Duerr et al. 2020). Ezek az eredmények azt mutatják, hogy a súlyos fertőzés a kiegyensúlyozatlan immunválasz miatt következik be, ami súlyosbítja a betegség állapotát (Tay et al. 2020). A COVID-19 vakcina fejlődésének célja egy hatékony és megfelelő immunválasz kifejlesztése volt (mindkét kart beleértve), anélkül, hogy az egyensúlyhiányhoz vezetne (Hobernik és Bros, 2018). Míg a DNS-vakcinákkal végzett humán klinikai vizsgálatok teljes válaszreakciót váltottak ki, ezek a válaszok gyakran nem megfelelőek ahhoz, hogy elfogadható klinikai előnyökhöz jussanak. Ezenkívül a plazmid DNS alapvető komponensei, például a metilálatlan CpG szekvenciák, veleszületett immunválaszok aktiválódását okozhatják, növelve az expresszált antigének elleni adaptív immunválaszokat. Így a DNS-vakcinák jobban alkalmazhatók az állatgyógyászatban (Coban et al. 2013; Silveira et al. 2017; Hobernik és Bros 2018). Ennek a hátránynak köszönhetően egyes kutatási irányok a DNS-vakcinák optimalizálására és bejuttatására koncentrálnak, beleértve a kodonoptimalizálást, a promóter tervezést, a molekuláris adjuvánsokat, az EP alkalmazást, a prime-boost vakcinációt vagy a fejlett vakcinatervezés "omika" módszereit (Li et al. 2012; Silveira et al. 2020). A 3. ábra a DNS-vakcina mechanizmusainak főbb szakaszait mutatja be a hatékony immunválaszokban.

2. ábra mRNS vakcina készítmény, beadása és az immunprovokáció mechanizmusai: egy lipid nanorészecskét (LNP) tartalmazó mRNS készítmény fenntartja és fokozza a szekvencia stabilitását. b Az mRNS-LNP vakcina sóoldatát intramuszkulárisan adják be. c Az LNP-t tartalmazó mRNS endocitózissal transzfektálódik az antigénprezentáló sejtekbe (APC). Az mRNS felszabadul a citoplazmában, és vírusfehérjékké alakul át, majd a proteaszómák lizálják, és a fő hisztokompatibilitási komplexhez (MHC-I) kötődnek az endoplazmatikus retikulum felszínén, és bemutatják a citotoxikus T-sejteknek (Tc)

Az mRNS- és DNS-alapú vakcinák lehetőségei

Az mRNS-szintű vakcinaszerkezet a stabilitást és a fehérjeexpressziót javító elemeket tartalmaz, beleértve a 3′ UTR-t, a kódolószekvenciát, az 5′UTR-t, az 5′-sapkát és a poli(A)-farokat (Liu 2019). A vírus- vagy eukarióta génekből származó kódoló szekvenciát szegélyező 5′ és 3′ UTR elemek fokozzák a strukturális stabilitást és javítják az mRNS transzlációját, amelyek alapvető tényezők a vakcinák számára (Ross és Sullivan 1985; Holtkamp et al. 2006). Az mRNS-ből történő hatékony fehérjetranszlációhoz 5'-sapkaszerkezetre van szükség (Martin et al. 1975; Ross és Sullivan 1985). Az mRNS poli(A) farok szabályozó szerepet játszik az mRNS stabilitásában és transzlációjában is (Holtkamp et al. 2006). Ezenkívül a kodonhasználat létfontosságú szerepet játszik a fehérje transzlációjában. Ebben a vonatkozásban az mRNS-ből történő fehérjetranszláció fokozása érdekében a ritka kodonokat olyan használt szinonim kodonokra cserélik, amelyek bőséges rokon tRNS-t tartalmaznak a citoszolban (Stepinski et al. 2001). A szekvencia optimalizálás másik megközelítése a G: C tartalom gazdagítása. Az elmúlt években számos módszer fejlesztett ki hatékony és biztonságos DNS-vakcinákat. Egy DNS-alapú vakcinaplatformban bakteriális eredetű plazmidvektorokat alkalmaznak a kívánt antigének expresszálására a gazdasejteken belül. A bakteriális plazmidokat be kell juttatni az eukarióta sejtekbe, és át kell helyezni a sejtmagba. A DNS-t ezután átírják és lefordítják a gazdasejt magjában, illetve citoplazmájában lévő idegen génekről. Ezért egy megfelelő plazmid tervezése magas transzfekciós hatékonysággal és fehérje expresszióval elengedhetetlen egy hatékony DNS-vakcina eléréséhez (Malone és mtsai., 1989). Az eukarióta régió szekvenciája (a DNS-vakcinák plazmidjaiban), a beépített gén előtt, egy promoterből és egy poli-A szignálból (polyA) (AAU AAA) áll, amelyek az antigénszekvencia 3'-végein találhatók (Shan et al. . 2011). A promóterek kritikus fontosságú elemek a DNS-vakcina plazmidokban, hogy kiváltsák a kívánt antigének magas expressziós szintjét a gazdasejtekben (Becker és mtsai, 2008), és a beépített génből mRNS transzkripciót eredményezzenek. A DNS-vakcinákban leggyakrabban használt promoter a humán citomegalovírus (CMV) promoter. A poliA szekvencia szignál hatékonyan mRNS stabilitást és transzfert és eukarióta génexpressziót okoz. Egy másik kritikus elem a Kozak szekvencia (ACCATGG), amely létfontosságú szerepet játszik az eukarióta riboszóma általi transzlációban. Ezenkívül egy vagy két stopkodon szekvencia hozzáadása szükséges a beépített gén helytelen transzlációjának elkerülése érdekében a gazdasejtben (Becker és mtsai. 2008; Williams 2013). A DNS és mRNS vakcinaplatformok összehasonlítása Noha a DNS és mRNS vakcinák fejlesztése az 1990-es évek óta folyik, és a közelmúltban kifejlesztették és engedélyezték a különböző állatgyógyászati ​​DNS-oltóanyagokat, jelentős lelkesedés fordult az mRNS felé. Mindkettőnek erőfeszítéseket kell tennie antigenicitásuk, stabilitásuk és hatékonyságuk fokozása érdekében a plazmid DNS és mRNS egyenes manipulálásával vagy immunmodulátorok vagy adjuvánsok, valamint készítmények és szállítórendszerek hozzáadásával (Liu 2019). Az mRNS stabilitási időtartama alacsonyabb, mint a plazmid DNS-é. Feltárták, hogy a DNS-vakcinák gyorsan generálják a kódolt fehérjét, nagyobb mennyiségben, mint az mRNS-vakcinák a nagyobb belső plazmid-DNS stabilitás miatt. Azt találták, hogy a plazmid DNS nem integrált módban akár 6 hónapig is megmarad az izomban (Ledwith et al. 2000). Bár a DNS- és mRNS-vakcinák állítólag a kedvenc fehérje expressziós rendszerei, egyik sem immunológiailag inert. Ezenkívül a DNS-plazmidok, valamint az mRNS stimulálják a veleszületett immunitást (Campbell 2017). Lehet, hogy a DNS- és mRNS-alapú vakcina technológia nem teljesen általános. Az mRNS bonyolultabb, mint a plazmid DNS a módosított nukleozidok és a bejuttatáshoz, a stabilitáshoz és az mRNS belső immunstimuláló aktivitásának szabályozásához szükséges készítmények miatt. Mindazonáltal előnyös a termelés számára, amely elkerüli az egyes sejtes vagy állati termékek iránti keresletet. Az ígéret az, hogy a klinikai eredmények elérhetőek lesznek, miután a plazmid DNS és mRNS vakcinákkal kapcsolatos kihívásokat megoldják, különösen fejlett technológiák alkalmazásával a betegségek megelőzésére és kezelésére (Liu 2019).

3. ábra A COVID-19 DNS-vakcina antigénprezentáló sejtekbe (dendritikus sejtek vagy DC-k) történő expressziójának folyamata. A plazmid DNS belép a DC sejtmagba, és in vivo antigéneket expresszál (1) Ezután az antigének bemutatásra kerülnek a T-sejteknek (T-sejt-receptorok vagy TCR-ek) az MHC-I és MHC-II molekulákon keresztül. Az antigénprezentáció a DC CD80/86 molekulákon és a CD8+T-sejt CD28-molekulákon keresztül történik az MHC-I-TCR mellett, valamint a DC CD40 és CD4+T-sejt CD40L-molekulákon keresztül a MHC-II-TCR kölcsönhatások (2a, 3 és 4) A CD8+T-sejtek és citokinek felszabadulása hatékony immunválaszokhoz vezet, mint például a makrofágok aktiválódása (2b) Ezen túlmenően a CD aktiválása 4+A T-sejtek a DC-khez való kötődést és az azokból származó citokinhatásokat követően a B-sejtek aktiválódásával, proliferációjával és antitest-szekréciójával járnak együtt (5)

Haladás a DNS és mRNS vakcina bejuttatásában

Az eukarióta sejtek idegen DNS- és RNS-felvétele nem hatékony a vírusvektorokhoz képest. Számos fizikai szállítási megközelítést dolgoztak ki a sejtfelvevő kapacitás növelésére (Mellott et al. 2013). A géntranszfekció fizikai módszerei közé tartoznak a genetikai anyagot mechanikai eljárásokon keresztül továbbító szállítórendszerek, beleértve az EP-t és a projektor eszközöket (Gulce-Iz és Saglam-Metiner 2019). A biojector készülékek a CO2 nyomást használják fel a terápiás anyagok IM (intramuszkuláris), ID (intradermális) és SC (szubkután) beadásával történő szállítására, tűkötelezettség nélkül (Jorritsma et al. 2016), ami jelentős előnyöket biztosít a hagyományos tűs injekcióhoz képest, beleértve a fertőzések mérséklését is. káros hatások, a tű keresztszennyeződése és a tűszúrás okozta károk (Zhang et al. 2015). Lényeges, hogy két DNS-vakcinát értékeltek a Zika vírus ellen az I. fázisú vizsgálatban, ami a tű nélküli beadást követően fokozott sejtválaszt mutatott a tűhasználathoz képest (Gaudinski és mtsai, 2018). Ezen túlmenően, a veszettség elleni mRNS-oltóanyag-bejuttató platform projektor segítségével fokozott antitestválaszokat mutatott ki (Alberer et al. 2017). A sugárinjekció révén megnövekedett vakcina-hatékonyság az oltások szélesebb eloszlásának tudható be, így az APC-k használatával nagyobb a felvétel (Williams et al. 2000; Alberer et al. 2017). Jelenleg a klinikai vizsgálatok során általában az ID vagy IM injekciókat, majd az EP-t használják DNS-vakcina bejuttatására (Sardesai és Weiner 2011). Az EP magában foglalja a pórusképzést a bőrsejteken belül, hogy növelje a genetikai anyag sejtfelvételét elektromos impulzusok segítségével (Pushparajah et al. 2021). Az IM EP módszert elsősorban 1998-ban alkalmazták (Aihara 1998), az izomsejtek áthatolhatóságának fokozása érdekében a DNS-vakcinák bejuttatásához (Rizzuto és mtsai. 1999; Dupuis és mtsai. 2000; Sokołowska és Błachnio-Zabielska 2019). Számos jelentés jobb antigénexpressziót és fokozott antigén-specifikus immunválaszt tárt fel in vivo EP segítségével (Yan et al. 2008; Yan és mtsai 2009). Beszámoltak arról, hogy egy HIV DNS vakcina, az ADVAX növelte az immunogenitást az EP-n keresztül történő átvitelt követően (Vasan et al. 2011), összehasonlítva az IM beadással (Vasan et al. 2010). Mindazonáltal az EP-megközelítés sejthalál kockázatától szenved a magas feszültségek használata miatt (Gulce-Iz és Saglam-Metiner 2019). Az RNS-vakcina bejuttatására vonatkozóan még vizsgálják az új bejuttatási megközelítéseket, például az EP-t.

A cistanche előnyei a férfiak számára – erősítik az immunrendszert

Az önamplifikáló vakcina bejuttatása esetén az EP hatékonysága hasonló volt a plazmid DNS-vakcinákéhoz a génexpresszió és az egerek immunválasza tekintetében (Cu et al. 2013). Az EP azonban nem növelte a hagyományos, nem replikálódó RNS-vakcinák bejuttatási hatékonyságát (Johansson és mtsai, 2012), ami valószínűleg csökkentette az RNS-vektorok duplikációjában való hatékonyságát. Ennek megfelelően az EP és a bioinjektorok előnyösek a COVID-19 DNS/RNS vakcinák parenterális injekciózásához. Ezek a megközelítések hozzájárulnak a DNS-vakcina jelöltek magasabb termeléséhez és szállításához, és jelentősen javítják az eredményeket (Pushparajah et al. 2021).

A nukleinsav alapú vakcinák előnyei és korlátai

Az immunizálás új és ígéretes módszereiként a nukleinsav-alapú vakcinák betekintést nyújtanak a biztonságos és védőoltás kifejlesztésébe (Choi és Chang 2013), amint azt emberek milliói bizonyították a COVID{2}} világjárvány idején. A nukleinsav alapú vakcinák rövid fejlesztési ciklussal rendelkeznek, ami elősegíti a gyors eloszlást a világjárvány idején. A rekombináns DNS-vakcinák hasznosításához szükséges a DNS-vektor hatékony átvitele a sejtmagba, transzkripció, majd transzláció a kívánt antigénbe (Leitner et al. 1999). A kényelmes manipuláció és az alacsony költségű előállítás miatt a csupasz plazmid DNS lenyűgöző vektor az antigének bemutatására (Williams 2013). Általában a plazmid DNS alapvető genetikai elemeket tartalmaz, beleértve az antigént kódoló gént, egy promotert, fokozókat és transzkripciós terminációs/poliadenilációs szekvenciákat (Vogel és Sarver 1995). A plazmid DNS platform egy ígéretes bio-gyógyszerészeti konstrukció, amely magas szinten replikálódik olcsó prokarióta sejtekben, bár tisztítást igényel (Prazeres és mtsai. 1999; Ferreira és mtsai. 2000; Suschak és mtsai. 2017). Az RNS-vakcinák antigén RNS-t tartalmazó mRNS-molekulákból állnak, amelyeket 3′, poli-A farok és 5′-vég vesz körül, és nem szükséges a transzkripció. (Zhang et al. 2019). Számos RNS-vakcina önamplifikáción megy keresztül, amely új technológiaként ismert, fejlesztés alatt. Ennek megfelelően az RNS-molekula a szülés után replikálható és transzlálható a gazdaszervezetben, a csupasz RNS instabilitás lehetősége ellenére, így fokozható az immunogén peptidek expressziója (Pardi et al. 2018; Zhang et al. 2019; Wadhwa et al. 2020) . Az mRNS-t a mindenütt jelenlévő ribonukleáz enzimek lebontják (Wadhwa et al. 2020; Xu et al. 2020). A 3′ poli-A farok és egy 5′-7-metilguanozin sapka hozzáadása kritikus fontosságú az mRNS stabilitásának és transzlációjának növelése szempontjából a citoszolban (Gallie 1991; Schlake és mtsai 2012). A vakcina felvételét és expresszióját növelő stratégiákat főként DNS-vakcinák esetében értékelték, mint RNS-oltások esetében, mivel a DNS-nek két sejtmembránon kell áthaladnia ahhoz, hogy elérje a sejtmagot. Ezzel szemben az RNS egyetlen membránon keresztül hatol be a citoplazmába (Rauch et al. 2018). A DNS szerkezete viszonylag nagyobb stabilitású. Hét éven keresztül azt találták, hogy a plazmid DNS érintetlen maradt, különbség nélkül az újonnan szállított -20 fokon tartott DNS-hez képest (Walther és mtsai. 2013; Pushparajah et al. 2021). Az alacsony pH és a hőmérséklet kritikus fontosságú a DNS integritásának hosszú távú megőrzéséhez. Ezzel szemben az RNS rendkívül érzékeny a hőmérsékletre, és –70 fokon kell tartani az enzimmentes közegben, hogy megnöveljük felezési idejét (Jones et al. 2007).

Kihívások a nukleinsav alapú vakcinák fejlesztésében

Köztudott, hogy a COVID{0}} vakcináknak hatékonynak és kellően védelmet kell nyújtaniuk (Graham 2020), és hosszú élettartamú immunitást kell kiváltaniuk. Az éves védőoltás azonban lehetséges lehet az éves influenzaoltással szerzett tapasztalatok alapján (Randolph és Barreiro 2020; van Riel és de Wit 2020). A COVID{5}} vakcina kifejlesztése még új platformokon is kihívásokat jelent. A koronavírus-tüskeprotein vakcina magas immunogenitása és védelme ellenére a mutációk előfordulása aggodalomra ad okot és a vírus újbóli megjelenését. Ennélfogva a betegség kialakulásának idejének és helyének prognózisa, valamint a célfehérje szekvencia pontos elfogadása a fejlesztési folyamat elsõ szakasza, amely klinikai vizsgálatok megfelelõ végrehajtását igényli (Lurie et al. 2020). A DNS-vakcinák fő kihívása az, hogy emberekben és nagytestű állatokban viszonylag alacsonyabb immunválaszt váltanak ki, mint a kisállat-rendszerekben (Grunwald és Ulbert 2015; Suschak et al. 2017). Észrevehető, hogy további kihívásokkal kell foglalkozni a COVID{10}} vakcinákkal kapcsolatban, mint például a védelem tartóssága, a hatékonyság bizonyos alcsoportokban, a vírus terjedésének megakadályozása és a nyilvános elfogadás (Pushparajah et al. 2021). Az önamplifikáló mRNS-vakcinák késleltetett antigén-expressziója korlátozhatja ezeknek a vakcináknak a hatékonyságát. Ez a platform azonban magasabb hozamot ad, és így egyenértékű védelmet biztosít lényegesen alacsonyabb dózisok mellett (Vogel és mtsai 2018; Strizova et al. 2021).

A COVID-19 DNS- és mRNS-vakcinák legújabb fejlesztései

A COVID{{0}} elleni vakcina kifejlesztése során számos tanulmány összpontosított mRNS vakcinaplatformokra (Verbeke et al. 2021), amelyek számos vakcina jóváhagyásához vezettek (Vitiello és Ferrara 2{{). 94}}21) például a Moderna és a Pfizer/BioNtech cégek termékei. A Moderna vakcina tartalmazza a COVID-19 spike glikoprotein mRNS teljes kódolását, míg a Pfizer/BioNtech az RBD mRNS szekvenciát (Brüssow 2020). A Pfizer/BioNTech és a Moderna vakcinák hatékonysági szintje 95%, illetve 94,5% (Rauch et al. 2021; Widge et al. 2021). A Moderna vakcina tárolási hőmérséklete –25 és –15 fok között van, míg a Pfzer vakcináé –80 és –60 fok között van (Meo et al. 2021; Rauch et al. 2021). A Moderna vakcinához képest a Pfizer/BioNTech vakcinának alacsonyabbak a költségei és a mellékhatásai (Rauch et al. 2021). A COVID{17}} elleni másik mRNS-oltást kínai kutatók fejlesztették ki, és hőstabil (legalább egy hétig 25 fokos hőmérsékleten) RBD-t kódoló mRNS-t használtak (Brüssow 2020). Egy másik felmérésben a CureVac-ot teljes hosszúságú S-fehérje mRNS-platformként használták a COVID-19 vakcina kifejlesztéséhez, két prolinmaradék helyettesítésével a fehérje stabilitásának javítása érdekében (Rauch et al. 2021). Ruklanthi de Alwis et al. (2021) kifejlesztett egy önátíró és replikálódó mRNS vakcinát a COVID-19 ellen, amely teljes hosszúságú S-fehérjét és egy replikont használ (de Alwis et al. 2021), amely hatékony és biztonságos egyadagos vakcinaként alkalmazható a COVID elleni küzdelemben- 19 (de Alwis et al. 2021). Hasonlóképpen egy lipid nanorészecskébe (LNP) kapszulázott COVID-19 S fehérjét kódoló önerősítő RNS-t alkalmaztak, és magas antitest-titereket és sejtes immunválaszokat vázoltak fel (McKay et al. 2020). A SARS-CoV ellen kifejlesztettek néhány DNS-vakcina jelöltet, például az S-, N- és M-fehérje-alapú vakcinákat. Ezek közül az S-fehérje alapú DNS-vakcina hatékonyan indukált védőhatást a COVID-19 fertőzés ellen, valószínűleg az S-fehérje létfontosságú szerepe miatt a receptorkötésben (Zhao et al. 2020). Az INO-4800 egy COVID-19 DNS-vakcina jelölt, amely a COVID-19 S fehérjét kódolja (Sarwar et al. 2020; Smith et al. 2020). Az egereken és tengerimalacokon végzett preklinikai eredmények humorális és celluláris immunválaszt mutattak. Az I. fázisú klinikai vizsgálatok során két adag INO-4800-t fecskendeztek be az ID útvonalon keresztül, kiegészítve EP-vel a CELLECTRA®2000 Inovio Pharmaceutical-on keresztül (Diehl et al. 2013; Amante et al. 2015). Az I. fázisú klinikai vizsgálatban résztvevő 36 résztvevő közül 34-nél teljes immunválaszt magyaráztak az antitest- és sejtválaszok alapján. Tíz jelentett káros hatást (AE) figyeltek meg súlyos nemkívánatos események (SAE) nélkül (fázis). Fázis I/II klinikai vizsgálat indult az INO- 4800 immunogenitásának, biztonságosságának és tolerálhatóságának értékelésére (Tebas et al. 2019). Az INO-4800 hasonló tárolási feltételekkel rendelkezik (Smith et al. 2020), ami az oltóanyagok egyszerűbb elosztását reméli. Ezenkívül a COVID{56}} DNS vakcinák néhány más csoportja is megkezdte a kísérleteket. 2020 júniusában a GX{58}} I. és IIa. fázisú klinikai vizsgálata megkezdte a toborzást. Az AG0301-COVID-19 DNS-oltóanyag, amelyet az Osaka Egyetem (Japán), a Takaro Bio és az AnGes együttműködési kísérletei során állítottak elő, 2020 júliusában megkezdte a toborzást az I. és II. fázisú klinikai vizsgálatokba, hogy értékelje a helyzetet. immunogenitása és biztonságossága (Speiser és Bachmann 2020). Fázis I. és II. klinikai vizsgálatokat végeztek a ZyCoV-D három dózisa immunogenitásának és biztonságosságának értékelésére (Kumar et al. 2021). Ez az orális vakcina tüskefehérjét kódolt a plazmid DNS-ben, dinamikusan amplifikálva az élő Bifidobacterium longumban, egy jól felismert bélprobiotikus baktériumban. Egy másik I. fázisú klinikai vizsgálat indult a CORVax12, a tüskefehérjét kódoló DNS-vakcina értékelésére. Vizsgálták az elektroporált CORVax12 hatékonyságát önmagában vagy más interleukin 12-t (IL{69}}) kódoló plazmiddal kombinálva. Számos COVID{70}} mRNS vakcina fejlesztés alatt áll, és ígéretes eredményeket hoztak (Leitner et al. 1999; Croyle et al. 2001). Az RQ3013-VLP (S-, E- és M-fehérjéket kódoló) fejlesztésének változatos megközelítése hatékony volt in vivo mRNS-koktél használatával. Ezt az mRNS-vakcinát megváltoztatott nukleozidokkal integrálták, majd LNP-be csomagolták, és feltárták azt a képességet, hogy erős sejtes és humorális immunválaszt váltsanak ki egerekben (Le et al. 2020; Lu et al. 2020a). A mesterséges arginil-glicil-aszparaginsav (RGD) domén DNS-vakcinája elektroporációval, két dózisban, 60 µg-ban javította a BALB/cJ egerek hatását (Guo et al. 2021). Egy DNS-vakcina IM +sugaras injekciója egyetlen dózisban (0,2 mg) immunizálhatja a szíriai hörcsögöket (Brocato et al. 2021). Egy másik DNS-vakcina, amely az S fehérjét három dózisban alkalmazta, megvédte a Rhesus makákókat (Yadav et al. 2021). Az RBD fúziója a hepatitis B vírus preS1 amino-terminálisával és IM injekcióval három dózisban (0., 2. és 4. hét) C57BL/6 egerekben humorális és celluláris immunválaszokat váltott ki (Jeong et al. 2021). Ezenkívül az S fehérje plazmid DNS és S1 alegység (rekombináns fehérje) IM injekciója három dózisban a 0., 2. és 8. héten Rhesus makákókban stimulálta a neutralizáló antitesteket (Prompetchara et al. 2021). Az S fehérje IM+EP injekciója három dózisban (0., 2. és 4. hét) ICR egerekben humorális és celluláris válaszokat serkentett (Li et al. 2021). A klinikai vizsgálatokban részt vevő egyéb DNS-vakcinák S-fehérjét tartalmaztak az I/II. fázisban 2022 júniusában (NCT04445389, IM-út 18-50 éves felnőtteknél), 2021 júliusában (NCT04463472, IM-út 20-60 éves felnőtteknél), 2021. szeptember (NCT04527081, IM-út 20-65 éves felnőtteknél) és I. fázis (NCT04336410, ID-út 18 éves kor felett), 2022. február (NCT04334980, szájon át 18 éves és idősebb felnőtteknél) és 2021. június NCT04591184, IM útvonal 18–84 éves felnőtteknél). Ezenkívül a klinikai vizsgálatokban szereplő mRNS vakcinák közé tartozott a 2021. novemberi II. fázisú (NCT04515147, IM, 18–60 éves), a II–III. fázis 2022. decemberi (NCT04368728, IM 18–85 éves felnőtteknél) és az I. fázis. 2021 júniusában (NCT04566276, IM 18–75 éves felnőtteknél). A COVID-eVax egy RBD-alapú vakcina volt, amely 38 nap után elegendő immunválaszt váltott ki egerekben, görényekben és patkányokban (Conforti et al. 2022). Két (X-19 és GX-19N) DNS-vakcinát, amelyek tüskés és nukleokapszid fehérjéket kódolnak, értékeltek I. fázisú vizsgálatokban 19-49 éves felnőttek körében, és a kötő antitestek az oltás második dózisánál kimutathatók voltak. Ezeknek a vakcináknak a biztonságossága és tolerálhatósága megerősítést nyert, ahol a GX-19N magasabb szintű T-sejteket és antitestválaszokat indukált (Ahn et al. 2022). Egy Xcl1-SARS-CoV-2 tüskés fúziós DNS-vakcina nagyobb arányban váltott ki antitest- és T-sejt-közvetített válaszokat, mint egy plazmidot tartalmazó tüskegén, külön in vitro és in vivo (Qi et al. 2022). A közelmúltban kifejlesztett bakulovírus COVID{153}} Delta DNS vakcina az egerek 100%-át megvédheti a COVID{155}} ellen (Jang et al. 2023). A SARS-CoV{158}} RBD-t (Lin-COVIDeVax) kódoló lineáris DNS (linDNS) képes volt antitest- és T-sejt-válaszokat kiváltani, és biztonságot nyújtott, és nem mutatott káros hatásokat (Conforti et al. 2023). Az 1. táblázat a klinikai vizsgálatokat és a COVID elleni jóváhagyott nukleinsav-alapú vakcinákat mutatja be{163}}. A frissített adatok szerint világszerte 229 820 324 személy kapott COVID{167}} vakcinát, akik közül az afrikai országokból származó védőoltások aránya alacsonyabb volt (https://www.usnews.com/news/coronavirus-and -vaccine-news, https://www.bloomberg.com/graph ics/covid-vaccine-tracker-global-distribution/). Ennek megfelelően a vakcinázási arány a különböző régiók/területek gazdasági viszonyaival függ össze.

Lehetséges biztonsági aggályok a COVID-19 vakcinákkal kapcsolatban

Minden kifejlesztett megelőző vagy profilaktikus vakcina biztonságának ellenőrzése az egyik alapvető szempont. Az mRNS-vakcina-előállítási folyamatokban, így biztonságos platformként ismert, nem szükséges mérgező vegyszerek vagy sejttenyészet alkalmazása. A rövid gyártási idő csökkenti a mikroorganizmusok általi szennyeződés kockázatát is (Wang et al. 2020). A leggyakrabban jelentett hatások közé tartozik a fejfájás, fáradtság és más szisztémás súlyos események, például láz, hidegrázás, izomfájdalom, hányás, hasi fájdalom és ritka hasmenés. Azonban nem figyeltek meg halálesetet az mRNS-oltásban részesülőkben (Chapin-Bardales et al. 2021; Skowronski és De Serres 2021). Egyes szisztémás mellékhatásokat, például az anafilaxiát általában olyan egyéneknél jelentették, akiknek anamnézisében allergiás reakció szerepel, és becslések szerint 2,5–11,1 eset/millió adag (Shimabukuro et al. 2021). A másoknál fiatalabb emberek erős immunválasza magas szisztémás eseményekhez vezethet, és több mellékhatásról számoltak be a második vakcina adag beadása után, mint az első adagnál (Male 2021; Skowronski és De Serres 2021). Ezen túlmenően az injekció beadásának helyén fellépő fájdalom, bőrpír és duzzanat a leghelyesebb mellékhatások közé tartozik (Anand és Stahel 2021). A jóváhagyott mRNS-oltások, köztük a Pfizer/BioNTech és a Moderna elegendő bizonyítéka alapján nem igazolták a terhesség alatti vetélés kockázatát (arány{12}}%) (Férfi, 2021). Észrevehető, hogy a DNS-vakcinák elég biztonságosak, de nem mindig immunogének; ezért az elegendő immunválaszhoz további adagok szükségesek. A humorális immunválasz nem volt konzisztens humán vizsgálatokban, míg a sejtes immunitás gyakoribbnak tűnik. Ennek megfelelően a DNS-oltások biztonságossága az idősebb és fiatalabb populációk körében kedvezőbb (Ledgerwood és mtsai. 2011; Houser és mtsai. 2018; Carter és mtsai. 2019). A biztonsági aggályok a transzfektált DNS lehetséges integrációjára utalnak a gazdaszervezet csíravonalába és szomatikus sejtjeibe. Ezekben az esetekben a génexpresszió szabályozási zavara több jelentős mutációval együtt fordulhat elő. Ennek ellenére jellemzően csak extrakromoszómális és hiányos kromoszómális integrációs plazmidokat használnak a DNS-vakcinák kifejlesztésében. Emellett a legtöbb plazmid az adagolás helyén marad (Schalk és mtsai. 2006). Egy közelmúltban végzett szisztematikus áttekintés és metaanalízis kimutatta, hogy az mRNS-oltások magasabb mellékhatásokkal járnak, mint más platformok (Kouhpayeh és Ansari 2022). A közelmúltban BNT162b2 mRNS-oltással összefüggő myositis ritka esetét figyelték meg egy 34-éves nőnél (Magen et al. 2022). A DNS-metiláció és a megfelelő epigenetikai változások szintén megzavarják a DNS- és mRNS-vakcinák hatékonyságát (Pang et al. 2022). Figyelemre méltó, hogy számos jóváhagyott nukleinsav vakcina (ZyCoV-D, DNS plazmid vakcina intradermálisan, India), BNT162b2 (mRNS, 2 adag, Németország), mRNS- 1273 (Moderna, USA, 2 adag), ARCoV (WALVAX, Kína) és klinikai vizsgálatok, beleértve a 302-COVID19-et (DNS-plazmid vakcina, fázis II/III intramuszkuláris, Japán), INO-4800 (DNS-plazmid, fázis II/III, intradermális, Kína), GX{{36 }}N (DNS-vakcina, Genexine, fázis II/III), Covigenix VAX-001 (DNS-vakcina, Entos Pharmaceuticals, fázis I/II, intramuszkuláris), COVID-eVax (DNS-vakcina, fázis I/II, intramuszkuláris , Róma) és a bacTRL-Spike (DNS-vakcina, I. fázis, orális, Symvivo) került kifejlesztésre (Sheridan 2021; Liu és Ye 2022a). Ezek a vakcinák a humorális és a celluláris immunitást egyaránt serkentik, kivéve a GX-19N és az AG0302- COVID-19 ellen. A COVID-19 nukleinsav alapú vakcinák néhány káros hatása közé tartozik a fájdalom, limfadenopátia, bőrpír, bőrpír, duzzanat, hányinger, fáradtság, ízületi fájdalom, izomfájdalom, láz, szív-légzés leállás, szélütés, túlérzékenységi reakció, alkoholos májbetegség, Bell-bénulás , paroxizmális kamrai aritmia és halál (Norquist és mtsai 2012; McNeil és DeStefano 2018; Baden és mtsai 2021; Momin et al. 2021; Liu és Ye 2022b, 2022a).

A fenil-etanol-glikozid a Cistanche deserticola fő aktív összetevője

Következtetés

A gyors COVID{0}}-járvány kielégítetlenné tette a betegség megelőzésére szolgáló hatékony vakcinák kifejlesztését. Bár a DNS-vakcinák immunogenitása állatokon elfogadható, a klinikai validáció emberben indokolt. Az RNS vakcinák megfelelő immunológiai jellemzőket és jelentős előnyöket biztosíthatnak a DNS-vakcinákkal szemben. Az RNS instabil természetével kapcsolatos problémákat megfelelő tárolási megközelítésekkel és készítményekkel kezelték, hogy megállítsák az RNS lebomlását. A vakcinák biztonsága szintén fontos, és a nagyobb hatékonyság érdekében nem lehet kompromisszumot kötni. Vannak jóváhagyott nukleinsav alapú vakcinák a COVID{2}} terjedésének megfékezésére. A résztvevők nyomon követését folytatni kell. Tanulni kell a nukleinsav-alapú COVID{5}} vakcina mellékhatásaival kapcsolatban. Ezen túlmenően, az oltások újraértékelése és a polivalens vakcinák fejlesztése, vagy a pánkoronavírus-stratégiák ígéretesnek bizonyulnak, figyelembe véve az aggodalomra okot adó új változatok újbóli megjelenését.

1. táblázat Klinikai vizsgálatok és jóváhagyott COVID-19 vakcinák és jellemzőik

Hivatkozások

Abdelmageed MI és munkatársai (2020): Multiepitóp alapú peptid vakcina tervezése a humán COVID E fehérje ellen-19: immuninformatikai megközelítés. Int J Biomed Clin Anal. https://doi.org/ 10.1155/2020/2683286

Abera G, Berhanu G, Tekewe A (2012) Ribozimek: nukleinsav enzimek potenciális gyógyszerészeti alkalmazásokkal: áttekintés. Pharmacophore 3:164–178

Ahn JY és munkatársai (2022) A tüske vagy tüske kódoló régióit és nukleokapszid fehérjéket tartalmazó két rekombináns DNS COVID-19 vakcina biztonsága és immunogenitása: két nyílt, nem randomizált, 1. fázisú vizsgálat időközi elemzése egészséges felnőtteknél. Lancet Microbe 3:e173–e183. https://doi.org/10.1016/ S2666-5247(21)00358-X

Aihara H (1998) Miyazaki J. génátvitel izomba elektroporációval in vivo. Nat Biotechnol 16:867–870. https://doi.org/10. 1038/nbt0998-867

Alberer M et al (2017) Egy mRNS veszettségvakcina biztonságossága és immunogenitása egészséges felnőtteknél: nyílt, nem randomizált, prospektív, első emberben végzett, 1. fázisú klinikai vizsgálat. The Lancet 390:1511–1520.https://doi.org/10.1016/s0140-6736(17)31665-3

Amante DH és mtsai (2015): Bőrtranszfekciós mintázatok és expressziós kinetika az elektroporációval megnövelt plazmidbejuttatáshoz a CELLECTRA-3P, hordozható következő generációs dermális elektroporációs eszköz használatával. Human Gene Therapy Methods 26:134–146. https:// doi.org/10.1089/hgtb.2015.020

Anand P, Stahel alelnök (2021): A Covid-19 mRNS vakcinák biztonságosságának áttekintése: áttekintés. Beteg Saf Surg 15:20. https://doi.org/10.1186/ s13037-021-00291-9

Baden LR et al (2021): Az mRNS{1}} SARS CoV-2 vakcina hatékonysága és biztonságossága. N Engl J Med 384:403–416. https://doi.org/10. 1056/NEJMoa2035389

Becker PD, Noerder M, Guzmán CA (2008) Genetikai immunizálás: baktériumok, mint DNS-vakcina szállítási hordozói. Hum Vaccin 4:189–202.https://doi.org/10.4161/hv.4.3.6314

Borah P et al (2021): Perspectives on RNS vakcina jelöltek a COVID ellen-19. Front Mol Biosci. https://doi.org/10.3389/fmolb. 2021.635245

Brocato RL és munkatársai (2021): A SARS-CoV-2 DNS vakcina védőhatékonysága vad típusú és immunszuppresszált szíriai hörcsögökben. Npj Vaccines 6:1–7.https://doi.org/10.1038/s41541-020-00279-z

Brüssow H (2020): A COVID-19 elleni oltás felé tett erőfeszítések. Environ Microbiol. 22:4071–4084. https://doi.org/10.1111/1462-2920. 15225

Buchholz UJ et al (2004): A súlyos akut légúti szindróma koronavírus strukturális fehérjéinek hozzájárulása a védő immunitáshoz. Proc Natl Acad Sci 101:9804-9809. https://doi.org/ 10.1073/pnas.0403492101

Campbell JD (2017) A 1018 CpG adjuváns fejlesztése: esettanulmány. Vaccine Adjuv. https://doi.org/10.1007/ 978-1-4939-6445-1-2

Carter C és munkatársai (2019): Vizsgálati szezonális infuenza hemagglutinin DNS-vakcina, majd három vegyértékű inaktivált vakcina, intradermálisan vagy intramuszkulárisan beadott egészséges felnőtteknél: Nyílt elrendezésű, randomizált 1. fázisú klinikai vizsgálat. PLoS One 14:e0222178. https://doi.org/10.1371/ journal.pone.0222178

Chapin-Bardales J, Gee J, Myers T (2021) Reaktogenitás mRNS-alapú COVID-19 vakcinák beérkezését követően. JAMA. https://doi. org/10.1001/jama.2021.5374

Chen Y, Cheng L, Lian R, Song Z, Tian J (2021) A COVID{1}} vakcinakutatás a biztonságra, a hatékonyságra, az immuninformatikára, valamint az oltóanyagok előállítására és szállítására összpontosít: a VOSvieweren alapuló bibliometrikus elemzés. Biosci Trends. https://doi.org/10.5582/bst.2021. 01061

Choi Y, Chang J (2013): Vírusvektorok vakcina alkalmazásokhoz. 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) Immune response in COVID-19: A Review. J Megfertőzni a közegészséget. https://doi.org/10.1016/j.jiph.2020.07.001

Coban C, Kobiyama K, Jounai N, Tozuka M, Ishii KJ (2013) DNS vac cines: a simple DNS Sensing Material? Hum Vaccin Immunother 9:2216–2221.https://doi.org/10.4161/hv.25893

Conforti A és munkatársai (2022) A COVID-eVax, a SARS-CoV-2 RBD-t kódoló elektroporált DNS-vakcina jelölt állatmodellekben védőreakciókat vált ki. 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 és munkatársai (2023) A SARS CoV-2 receptorkötő domént kódoló lineáris DNS vakcina jelölt hatékony immunválaszt és semlegesítő antitesteket vált ki házimacskákban. 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) Vírusvektorok fizikai stabilitását fokozó készítmények fejlesztése génterápiához. Gene Ther 8:1281–1290.https://doi.org/10.1038/sj.gt.3301527

Cu Y és mtsai (2013) Az önamplifikáló mRNS vakcinák fokozott bejuttatása és hatékonysága in situ elektroporációval. Vaccines 1:367–383. https://doi.org/10.3390/vaccines1030367