核酸ワクチンは、mRNAを使用して、目的のタンパク質を生成する方法を細胞に指示します。 ゲッティイメージズ経由のLibrede Droit / iStock
米国で開発されたXNUMXつの最も成功したコロナウイルスワクチンであるファイザーワクチンとモデルナワクチンは、どちらもmRNAワクチンです。 遺伝物質を使用して免疫応答を生成するというアイデアは、従来のワクチンの範囲をはるかに超えた研究と潜在的な医療用途の世界を切り開いてきました。 デボラ・フラーは微生物学者です 20年以上遺伝子ワクチンを研究しているワシントン大学で。 私たちは彼女に The ConversationWeeklyポッドキャストのmRNAワクチンの未来。 以下は、長さと明確さのために編集されたその会話からの抜粋です。
遺伝子ベースのワクチンはどのくらい開発されていますか？
このタイプのワクチンは、 約30年。 核酸ワクチンは、DNAがRNAを作り、次にRNAがタンパク質を作るという考えに基づいています。 与えられたタンパク質について、遺伝子配列またはコードがわかれば、人の細胞にそれを作り始めるように促すmRNAまたはDNA分子を設計することができます。
誰かの細胞に遺伝暗号を入れるというこのアイデアを最初に考えたとき、私たちはDNAとRNAの両方を研究していました。 mRNAワクチンは最初はあまりうまく機能しませんでした。 彼ら 不安定だった そしてそれらはかなり強い免疫応答を引き起こしました 必ずしも望ましいとは限りません。 非常に長い間、DNAワクチンが最前線に立っていました。 最初の臨床試験はDNAワクチンを使ったものでした.
しかし、約XNUMX〜XNUMX年前、mRNAワクチンが主導権を握り始めました。 研究者は多くの問題を解決しました–特に 不安定 –そして発見された mRNAを送達するための新技術 セルとコーディング配列を変更する方法に ワクチンを人間に使用するのをはるかに安全にします.
これらの問題が解決されると、この技術は医学の革新的なツールになる準備ができていました。 これは、COVID-19がヒットしたちょうどその時でした。
核酸ワクチンは従来のワクチンと何が違うのですか？
ほとんどのワクチンは抗体反応を誘発します。 抗体は、感染を阻止する主要な免疫メカニズムです。 核酸ワクチンの研究を始めたとき、これらのワクチンは細胞内で発現しているため、 T細胞応答の誘導に非常に効果的。 この発見は、研究者が感染症だけでなく、癌や慢性感染症（HIV、B型肝炎、ヘルペスなど）を治療するための免疫療法、さらには自己免疫疾患、さらには遺伝子治療にも核酸ワクチンをどのように使用できるかについての追加の考えを本当に促しました。
ワクチンはどのようにして癌や慢性感染症を治療することができますか？
T細胞応答は、慢性疾患や異常な癌細胞に感染した細胞を特定するために非常に重要です。 それらはまた、これらの細胞を体から排除するのに大きな役割を果たします。
細胞が癌化すると、 ネオ抗原の生産を開始。 通常の場合、免疫系はこれらの新抗原を検出し、細胞に何か問題があることを認識し、それを排除します。 一部の人々が腫瘍を発症する理由は、彼らの免疫系が腫瘍細胞を完全に排除することができないため、細胞が増殖するためです。
mRNAまたはDNAワクチンの目標は、がん細胞が産生した非常に特異的な新抗原を体がよりよく認識できるようにすることです。 あなたの免疫システムがそれらをよりよく認識して見ることができれば、それは 癌細胞を攻撃し、体からそれらを排除します.
これと同じ戦略を 慢性感染症の排除 HIV、B型肝炎、ヘルペスのように。 これらのウイルスは人体に感染し、免疫系がそれらを排除しない限り、永遠に体内にとどまります。 核酸ワクチンが癌細胞を排除するために免疫系を訓練することができる方法と同様に、それらは慢性的に感染した細胞を認識して排除するために免疫細胞を訓練するために使用することができます。
これらのワクチンの状況はどうですか？
核酸ワクチンの最初の臨床試験のいくつかは1990年代に行われ、 癌のためだった、特に 黒色腫.
今日、 進行中のmRNA臨床試験の数 黒色腫、前立腺癌、卵巣癌、乳癌、白血病、神経膠芽腫などの治療のために、そしていくつかの有望な結果がありました。 Modernaは最近、mRNAを使用した第1相試験で有望な結果を発表しました。 固形腫瘍およびリンパ腫の治療
DNAワクチンは T細胞応答の誘導に特に効果的。 イノビオと呼ばれる会社は最近、女性のヒトパピローマウイルスによって引き起こされる子宮頸がんに重大な影響を及ぼしました DNAワクチンを使用する.
核酸ワクチンは自己免疫疾患を治療できますか？
自己免疫疾患は、人の免疫細胞が実際に人の体の一部を攻撃しているときに発生します。 この例は多発性硬化症です。 多発性硬化症の場合、 自分の免疫細胞がミエリンを攻撃している、あなたの筋肉の神経細胞を覆うタンパク質。
自己免疫疾患を排除する方法は、免疫細胞が自分のタンパク質を攻撃するのを防ぐために免疫細胞を調節することです。 免疫系を刺激して何かをよりよく認識することを目的とするワクチンとは対照的に、自己免疫疾患の治療は、免疫系を弱めて、本来あるべきではないものへの攻撃を止めようとします。 最近、研究者らは、ミエリンタンパク質が免疫応答を刺激するのを防ぐためにわずかに調整された遺伝子命令を備えたミエリンタンパク質をコードするmRNAワクチンを作成しました。 免疫応答を高める正常なT細胞を活性化する代わりに、ワクチンは体に T制御性細胞を産生する それはミエリンを攻撃していたT細胞だけを特異的に抑制しました。
多くの病気は、人々が突然変異を持っているか、特定の遺伝子が欠落している場合に発生し、核酸ワクチンは欠落している遺伝子の一時的な代替品として機能する可能性があります。 ゲッティイメージズ経由のttsz / iStock
新しいワクチン技術の他のアプリケーションはありますか？
最後のアプリケーションは、実際、研究者がDNAおよびmRNAワクチンを遺伝子治療に使用することを考えた最初のことのXNUMXつです。 一部の人々は特定の遺伝子を欠いて生まれています。 遺伝子治療の目標は、重要なタンパク質を生成するために必要な指示が欠落している細胞を供給することです。
この良い例は、単一の遺伝子の突然変異によって引き起こされる遺伝性疾患である嚢胞性線維症です。 DNAまたはmRNAワクチンを使用して、研究者は、不足している遺伝子を本質的に置き換え、誰かの体ができるようにすることの実現可能性を調査しています 不足しているタンパク質を一時的に生成します。 タンパク質が存在すると、少なくとも一時的に症状が消える可能性があります。 mRNAは人体であまり長く持続することはなく、人のゲノムに組み込まれたり、ゲノムを変化させたりすることもありません。 したがって、効果がなくなるにつれて、追加の投与量が必要になります。
調査によると、この概念は実現可能ですが、それでもいくつかの作業が必要です。
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