En revolution inden for vaccineudvikling - men vil vi alle have gavn af det?

Ved at manipulere de "instruktionsmanualer", der styrer cellens funktion i vores kroppe, vi vil snart kunne bekæmpe mange sygdomme, herunder det nye coronavirus -udbrud. Imidlertid, i det værste scenario, sådanne innovationer vil kun gavne de rige.

For nylig, det blev rapporteret, at en vaccine mod det nye coronavirus kunne være klar til test på dyr inden for en måned, og på mennesker inden for tre måneder. Denne proces tager normalt flere år, men innovativ vaccineteknologi kan udføre jobbet med rekordhastigheder.

Den nye teknologi gør brug af mRNA (forkortelse for messenger RNA), som bærer nukleinsyrer - livets kemiske "byggesten". Messenger RNA fungerer som en "arbejdskopi" af de gener (lavet af DNA), som vores kroppe skal læse for at få de proteiner, der styrer livsprocesserne, til at foregå i vores celler. RNA repræsenterer en familie af molekyler, der strukturelt ligner DNA.

Forskning i mRNA udføres med voldsom hastighed, men er stort set i hænderne på et lille antal private farmaceutiske virksomheder. Dette er besværligt i et folkesundhedsperspektiv.

Ekstremt dyrt

Som det er tilfældet med i øjeblikket tilgængelige lægemidler, der indeholder andre former for RNA, vacciner og lægemidler baseret på mRNA kan være ekstremt dyre at producere.

Hvis alle, herunder de fattigste i samfundet, vil deltage i den sundhedsrevolution, som mRNA -teknologi har lovet, forskning skal foregå på tværs af alle sektorer og bør ikke begrænses til private virksomheder.

Men dette vil kræve den offentlige sektor, både i Norge og globalt, at investere i denne teknologi.

Stort forbedringsmulighed

Lad os være klare. De vacciner, vi bruger i dag, repræsenterer et solidt fundament for global sundhed.

Udviklingen af ​​en traditionel antiviral vaccine begynder normalt med isolering af hele eller dele af en patogen virus, som derefter forårsages at være mere eller mindre inaktiv. Det injiceres derefter i kroppen for at stimulere et påkrævet immunrespons.

Denne strategi har fungeret siden slutningen af ​​1700 -tallet, da den første koppevaccine blev udviklet.

Men meget er sket siden da. Ifølge det private fundament oprettet af Bill og Melinda Gates til støtte for udvikling af vacciner, vacciner har reddet livet for 122 millioner børn i årene mellem 1990 og 2017.

Imidlertid, der er stadig store muligheder for forbedringer.

Farvel til allergiske reaktioner

Nuværende tilgange til udvikling af vacciner er komplicerede processer præget af meget usikkerhed og en hel del test - alt dette tager tid.

I øvrigt, vira, der bruges i vacciner, skal være designet til at opnå præcis det passende virulensniveau, der stimulerer det ønskede immunrespons. Hvis stimuleringen er for mild, vaccinen vil ikke have nogen effekt. Hvis den er for stærk, modtageren bliver syg.

Mange af vores nuværende vacciner indeholder også spor af forbindelsen formalin, som i nogle få tilfælde forårsager allergiske reaktioner. Men formalin kan elimineres, hvis vi bruger mRNA-baserede vacciner.

Så hvad er hemmeligheden?

Instruktionsmanual til cellerne i vores kroppe

Messenger RNA er effektivt en "instruktionsmanual", som vores celler henviser til for at lave proteiner. Proteiner er afgørende for assimilering og forarbejdning af næringsstoffer i vores kroppe, samt nedbrydning af skadelige stoffer og kropslig fornyelse.

De fleste almindelige lægemidler virker ved at ændre proteinfunktioner. Imidlertid, disse ændringer er normalt upræcise-med bivirkninger, der kan være alt fra ubetydelige til livstruende.

Messenger RNA består af fire nukleinsyrekomponenter forkortet til A, U, C og G. Konfigurationen af ​​disse komponenter læses af cellerne som instruktionerne i en madlavningsopskrift. Hvis mRNA -instruktionerne ikke kan læses, dens budskab vil ikke have nogen effekt, og der vil derfor ikke udvikle sig nogen bivirkninger. Men hvis meddelelsen læses korrekt, kroppen vil lave præcis de rigtige slags proteiner, den har brug for - ikke mere og ikke mindre, på det rigtige tidspunkt og på det rigtige sted.

Vacciner og andre lægemidler baseret på denne proces åbner dermed døren for fantastiske muligheder.

Proteinkodende virusfragmenter pakket i syntetiske molekyler

Så snart den genetiske sammensætning af en ny virus er blevet kortlagt, vi kan kode dets vigtigste fragmenter i et syntetisk mRNA -molekyle og levere det til kroppen som en vaccine.

Kroppen bruger instruktionerne i vaccinen til at lave et nyt protein. Immunsystemet reagerer, men dets beskyttende reaktion skrider frem uden risiko for infektion. På denne måde, kroppen gør sig klar til at bekæmpe virussen, når den viser sig.

Den udfordring, vi står over for, er således todelt. For det første, fremstilling og forvaltning af mRNA er en krævende proces. For det andet, det har vist sig svært at levere de genetiske "arbejdskopier" intakte til de steder i vores celler, hvor de er mest nødvendige. Imidlertid, forskere har overvundet disse problemer ved at pakke mRNA-molekyler ind i lipidbaserede nanokapsler-og dermed åbne vejen for behandling af en lang række sygdomme.

Bekæmpelse af kræft

Listen over potentielle applikationer spænder fra medicin til bekæmpelse af kræft, arvelige genetiske lidelser og neurologiske sygdomme, til vacciner mod infektioner.

Hos SINTEF, vi arbejder på brugen af ​​nanopartikulært mRNA til behandling af såkaldt tredobbelt negativ brystkræft, som er en af ​​de mest dødelige former for sygdommen. Dette arbejde er en del af et projekt kaldet EXPERT, der er finansieret af EU med 150 millioner kroner.

I nanopartikelbaserede løsninger af denne type, mRNA -fragmentet kan let udskiftes, uden at lægemidlet fordeler sig forskelligt i kroppen. Dermed, når vi får nye fakta om en given sygdom, vejen til en effektiv lægemiddelbehandling kan være kort.

Involvering af den offentlige sektor

Bagsiden af ​​denne historie er de høje omkostninger forbundet med RNA -lægemiddelbehandlinger, og det er her udfordringen ligger. Ved at konsolidere globale offentlige sektors investeringer i forskning på dette område, det kan være muligt at forhindre monopolisering af mRNA-lægemiddelfremstilling af markedsdrevne private virksomheder.

Kun på denne måde kan mRNA -teknologi anvendes til gavn for alle - i overensstemmelse med FN's bæredygtighedsmål.