Механизъм на действие на иРНК

Как действа ваксината COMIRNATY®?

 
  • Ваксината на BioNTech съдържа синтетична иРНК – създадено изкуствено копие на участък от генома на SARS-CoV-2.
  • Ваксината не съдържа биологично активни вируси или инфекциозни части от вируси и не може да причини инфекция.
  • Ваксината съдържа единствено копието на шаблона за синтеза за неинфекциозен протеин по вирусната обвивка (шипчест (spike) протеин). Това копие на шаблона за синтеза е информационната РНК (иРНК). Тя също не е инфекциозна. С нейна помощ тялото може да синтезира самостоятелно неинфекциозния spike протеин. Посредством този протеин тялото може да изгради имунен отговор чрез антитела и паметни клетки срещу SARS-CoV-2.

Ролята на иРНК в човешкото тяло


иРНК се среща в естествен вид в нашите клетки и изпълнява определена задача в човешкото тяло.

Всяка иРНК в тялото представлява – казано просто – копие на определен участък от генетичния материал. Тя служи също като транспортно копие на шаблони за протеини и пренася необходимата съответно информация в шаблона от клетъчното ядро до „фабриките за протеини“ (рибозоми) в клетката.
 

В частност това изглежда така:
 

Почти всички клетки на нашето тяло имат клетъчно ядро. Всички те съдържат дезоксирибонуклеинова киселина (ДНК), т.е. генетичен материал. Тя включва информация за устройството и функционирането на нашето тяло, както и шаблон за синтеза на протеини. Но за производството на протеини първо е необходима транслация на информацията от ДНК в мобилна версия на шаблон за протеини – иРНК. Протеините изпълняват многобройни функции в тялото. Те са необходими например за производство на нови клетки. Мускулите, костите и косите се състоят преди всичко от протеини.
 

Производството на протеини в тялото включва следните стъпки:

Всяка клетка се състои например от клетъчно ядро, рибозоми (т.нар. „фабрики за протеини“), цитозол (вътрешноклетъчна течност) и клетъчна мембрана (клетъчна обвивка).
 

Рибозомата може да прочита иРНК, т.е. копието на информацията от ДНК. Посредством този шаблон рибозомата произвежда протеини.

В клетъчното ядро се намира ДНК.
 

Тялото се нуждае първо от шаблон, за да може да произвежда протеини. Съответната информация от шаблона се намира по ДНК в клетъчното ядро.

Участъкът на ДНК веригата с тази информация се копира.

При това информацията за протеините на ДНК се превежда в копие на РНК, т.нар. иРНК: „и“ означава „информационна“, т.е. иРНК означава информационна рибонуклеинова киселина.

Информацията за протеина, който трябва да бъде произведен, се изпраща като иРНК от клетъчното ядро в цитозола (вътрешноклетъчна течност).
 

Следователно иРНК се премества от мястото на създаване (клетъчното ядро) към мястото на производствo на протеините (рибозомите).

Информацията от копието на шаблона, т.е. иРНК, се разпознава и се превежда от рибозомата в съответните протеинови вериги.
 

По този начин човешкото тяло произвежда собствени протеини.

Накрая иРНК се разцепва и разгражда. Така отделните компоненти на някогашната иРНК отново са на разположение на тялото за създаване на нова иРНК.

Ролята на иРНК от ваксината


С иРНК ваксината тялото получава шаблон, по който може да произвежда самостоятелно определен чужд неинфекциозен вирусен протеин.

Този „шипчест“ протеин се намира също на повърхността на новия коронавирус. Поради външния си вид той се нарича „spike“ (от англ. „шип“) протеин.

Следователно самият протеин не се съдържа във ваксината, а се образува в клетките на тялото едва след ваксинацията. По този начин се стимулира имунният отговор на имунната система. Тя образува паметни клетки и антитела срещу вирусния протеин и следователно срещу SARS-CoV-2.

Произвежданият от тялото вирусен протеин не е инфекциозен. Но протеинът е характерен за SARS-CoV-2. Затова за активирането на имунната система и изграждането на имунна защита срещу COVID-19 е достатъчно наличието само на тази частица от вирусната обвивка.

След ваксинацията иРНК навлиза в клетката отвън. Във вътрешноклетъчната течност тя преминава директно към рибозомата, т.нар. „фабрика за протеини“. Тя не прониква в клетъчното ядро.

иРНК се свързва с рибозомата (фабриката за протеини).

Тя се прочита при рибозомата и се превежда в протеинови вериги.

Протеиновите вериги се трансформират в готовия spike протеин. Тези протеини се намират също на повърхността на новия коронавирус и се наричат „шипчести“ заради формата си. В следващата стъпка spike протеините се изхвърлят от клетката.

Сега имунната система реагира на чуждия spike протеин чрез имунен отговор, а именно със специфични антитела и паметни клетки срещу новия коронавирус. Антителата представляват протеинови молекули, образуващи имунни клетки срещу патогени, а паметните клетки са „споменът“ на имунната система за първия контакт с даден патоген. При инфекция с новия коронавирус имунната система на ваксинираните лица обикновено може да реагира бързо и да предотврати инфекция.

Така ваксината може да осигури ефикасна защита срещу COVID-19 при повечето ваксинирани лица.

иРНК накратко


Телесната и синтетичната иРНК се образуват на различни места. Но задачата и на двете форми на иРНК е да позволи производството на даден протеин със своята информация.

  Телесна иРНК иРНК във ваксината
Образуване По естествен път; изхождайки от ДНК в клетъчното ядро По синтетичен път; в лаборатория като копие на ДНК шаблон
Транспортиране От клетъчното ядро в цитоплазмата Чрез ваксината попада в цитоплазмата на клетката без достъп до клетъчното ядро
Функция Шаблон за протеин, който се прочита от рибозомата Шаблон за протеин, който се прочита от рибозомата
Цел Производство на протеина по шаблона от рибозомата и след това разграждане на иРНК Производство на протеина по шаблона от рибозомата и след това разграждане на иРНК

Необходими са 2 дози от ваксината:

Ваксинацията се прилага като курс от 2 дози. Препоръчително е втората доза да се приложи 3 седмици след първата доза. Възможно най-добър имунитет може да се очаква минимум 7 дни след втората ваксинация.