Až do nedávna se o rozdíly mezi těmito dvěma typy vakcín zajímali v naprosté většině pouze odborníci. Pandemie koronaviru a boj s ní pomocí různých vakcín, ale způsobil, že se o informace o různých typech vakcín začala zajímat i laická veřejnost. DNA i RNA vakcíny využívají genetický materiál k doručení informace do lidských buněk a vyvolání imunitní odpovědi.
Jak fungují DNA vakcíny?
DNA vakcíny využívají malé kruhové molekuly DNA, zvané plazmidy, k zavedení genu z bakterie nebo viru, který vyvolá imunitní reakci. Po vstupu do lidské buňky se musí plazmid dostat přes cytoplazmu, překročit membránu jádra a vstoupit do buněčného jádra. Enzymy v jádře přemění virový nebo bakteriální gen, který plazmid nese, na messengerovou RNA (mRNA). Ta pak musí putovat do cytoplazmy, kde ji enzymy přemění na bakteriální nebo virový protein. Imunitní systém identifikuje bakteriální nebo virový protein jako cizí těleso a vyvolá imunitní odpověď.
Reakce bývá postupná, protože imunitní systém se s bakteriálním nebo virovým proteinem dosud nesetkal. Očkování způsobuje tvorbu paměťových imunitních buněk. Když dojde k infekci, tyto buňky rychle rozpoznají bakterii nebo virus a zabrání závažnému onemocnění. Plasmidová DNA se během několika týdnů rozloží, ale tyto paměťové imunitní buňky zajišťují trvalou imunitu proti patogenu.
Jak fungují RNA vakcíny?
Podobně jako DNA vakcíny dodávají i mRNA vakcíny lidským buňkám genetický materiál, který syntetizují do jednoho nebo více virových nebo bakteriálních proteinů. Aby byly DNA vakcíny účinné, musí plazmidová DNA projít buněčnou membránou, vstoupit do cytoplazmy a poté se dostat do buněčného jádra překonáním membrány jádra. Naproti tomu RNA vakcína musí pouze překonat buněčnou membránu, aby se dostala do cytoplazmy. Cytoplazma obsahuje enzymy, které využívají genetickou informaci v molekulách mRNA k syntéze bakteriálních nebo virových proteinů.
Protože DNA vakcíny musí projít dalším krokem, kterým je vstup do buněčného jádra, vyvolávají mnohem nižší imunitní odpověď než mRNA vakcíny. Jediný plazmid DNA však může produkovat mnoho kopií mRNA. Jakmile se plazmidová DNA dostane do jádra, může produkovat více bakteriálních nebo virových proteinů než jediná molekula mRNA vakcíny.
Rozdílné podmínky
Vakcíny mRNA jsou křehké a vyžadují skladování a přepravu při nízkých nebo velmi nízkých teplotách. Oproti tomu DNA vakcíny mají větší stabilitu a jejich skladování a přeprava jsou jednodušší než u mRNA vakcín. Lze je tak snadněji použít pro rychlou imunizaci populace, zejména v podmínkách s omezenými zdroji.
Výhody oproti běžným vakcínám
DNA i mRNA vakcíny jsou genové vakcíny, které mají oproti ostatním konvenčním vakcínám řadu výhod. Některé konvenční vakcíny používají ke stimulaci imunitního systému oslabené nebo inaktivované viry nebo bakterie. Použití inaktivovaných nebo usmrcených patogenů může mít za následek slabší než žádoucí imunitní odpověď. Na rozdíl od vakcín využívajících oslabené patogeny nesou DNA a RNA vakcíny pouze informaci potřebnou k produkci jednoho nebo více bakteriálních nebo virových proteinů a nemohou vytvořit celý patogen. Genové vakcíny navíc aktivují všechny složky imunitního systému.
Zdroj: medicalnewstoday.com, nature.com, genome.gov, ncbi.nlm.nih.gov
