Механізм дії мРНК

    

Як працює вакцина COMIRNATY®?

  • Вакцина від BioNTech містить синтетичну мРНК, штучно створену копію відрізка генома SARS-CoV-2.
  • До складу вакцини не входять біологічно активні віруси чи вірусні частинки, які можуть передати інфекцію, отже вона не здатна викликати зараження.
  • Вакцина містить виключно копію креслення неінфекційного білка на вірусній оболонці (спайковий білок). Цією матрицею є інформаційна рибонуклеїнова кислота (мРНК). Вона також не є інфекційною. За її допомогою організм може сам синтезувати неінфекційний спайковий білок. Завдяки цьому білку організм має можливість сформувати імунну відповідь проти SARS-CoV-2, утворюючи антитіла і клітини пам'яті.

Роль мРНК в організмі людини

мРНК природним чином зустрічається в наших клітинах і виконує в організмі людини певне завдання.

 

Простіше кажучи, кожна аутогенна мРНК є копією специфічного відрізка генетичного матеріалу. Вона також служить транспортною копією білкових структур і транслює відповідну інформацію від клітинного ядра до білкових фабрик (рибосом) у клітині.

 

Зокрема це виглядає наступним чином:  

 

Майже всі клітини нашого організму мають клітинне ядро. У кожному міститься дезоксирибонуклеїнова кислота (генетичний матеріал), ДНК. Вона містить всю інформацію щодо будови та функціонування нашого організму, а також креслення для синтезу білків. Проте, для їх синтезу інформацію спочатку необхідно передати з ДНК на мобільну версію білкової матриці, мРНК. Білки виконують в організмі багато функцій. Крім іншого, вони потрібні для створення нових клітин. М'язи, кістки, волосся складаються переважно з білків.

 

Наш організм виробляє білки наступним чином:

Більшість клітин складається з клітинного ядра, рибосом (так званих білкових фабрик), цитозолю (внутрішньоклітинної рідини) і клітинної мембрани (клітинної оболонки).

 

Рибосома здатна зчитувати мРНК, тобто копію інформації з ДНК. На основі цієї інструкції рибосома виробляє білки.

У клітинному ядрі знаходиться ДНК.

 

Для синтезу білків організмові перш за все необхідне їх креслення. Відповідна інформація знаходиться на ДНК у ядрі клітини.

Відрізок ланцюга ДНК, який містить цю інформацію, копіюється.

 

Інформація про білки ДНК транскрибується в копію РНК, так звану мРНК: «м» означає «месенджер», отже «мРНК» означає «інформаційна рибонуклеїнова кислота».

Інформація про білок, який треба побудувати, у вигляді ланцюга мРНК переноситься з клітинного ядра у внутрішньоклітинну рідину — цитозоль.

 

мРНК мігрує від місця свого синтезу, тобто із ядра клітини, до місця виробництва білків — рибосом.

Рибосоми зчитують інформацію з копії креслення, тобто мРНК, і передають у відповідні білкові ланцюги.

 

Таким чином організм людини виробляє ендогенні білки.

Після завершення процесу синтезу мРНК розщеплюється і розпадається.

 

Окремі компоненти колишньої мРНК можуть знову використовуватись для створення нової мРНК.

Роль мРНК-вакцини

За допомогою мРНК-вакцини організм отримує «інструкції з будівництва», які необхідні для виробництва неендогенного неінфекційного вірусного білка. Це, у свою чергу, стимулює імунну систему формувати клітини пам’яті та виробляти антитіла проти цього вірусного білка, тобто проти SARS-CoV-2. мРНК, що міститься у вакцині, є штучно створеною копією ділянки геному SARS-CoV-2.

 

Ця мРНК у вакцині є копією креслення не ендогенного, а екзогенного білка: мається на увазі шипоподібний білок, який знаходиться на поверхні нового коронавірусу; через зовнішній вигляд його також називають спайковим. Цей білок не міститься в самій вакцині, а виробляється у власних клітинах організму після щеплення.

 

Вірусний білок, що виробляється організмом, не є інфекційним. Проте цей білок є характерним для SARS-CoV-2. Тому наявності лише цієї частини оболонки вірусу достатньо для активації імунної системи та формування імунного захисту від COVID-19.

Після вакцинації мРНК потрапляє в клітину ззовні. Вона мігрує безпосередньо у внутрішньоклітинній рідині до так званої білкової фабрики — рибосоми. Вона не потрапляє в ядро клітини.

мРНК досягає фабрики білків — рибосоми.

Вона зчитується з рибосоми і передається в білкові ланцюги.

Білкові ланцюги трансформуються в готовий спайковий білок. Ці шипоподібні білки, що знаходяться і на поверхні нового коронавірусу, отримали свою назву через зовнішній вигляд. На наступному етапі спайкові білки виносяться з клітини.

Імунна система реагує на екзогенний спайковий білок імунною відповіддю, а саме специфічними антитілами та клітинами пам’яті проти нового коронавірусу. Антитіла — це білкові молекули, які утворюють імунні клітини проти патогенів, тоді як клітини пам’яті — це нагадування імунній системі про перший контакт зі збудником хвороби. При зараженні новим коронавірусом імунна система вакцинованої людини, як правило, може швидко відреагувати і запобігти зараженню.

Таким чином, вакцинація здатна забезпечити більшості вакцинованих ефективний захист від COVID-19.

Про мРНК коротко

Ендогенна і синтетична мРНК мають різне походження. Проте обидві форми мРНК виконують завдання інформаційного забезпечення синтезу білка.

  Ендогенна мРНК мРНК у складі вакцини
Походження

природне; з ДНК в ядрі клітини

синтетичне; створена в лабораторії копія шаблону ДНК
Транспортування з ядра в цитоплазму проникає в цитоплазму ззовні клітини після вакцинації, без доступу до клітинного ядра
Функція Білкова матриця, зчитується рибосомою

Білкова матриця, зчитується рибосомою


Мета
Синтез білка рибосомою згідно матриці та подальший розпад мРНК Синтез білка рибосомою згідно матриці та подальший розпад мРНК
Необхідно зробити 2 щеплення:

Вакцинація проводиться серією з 2 доз. Другу дозу рекомендується вводити через 3 тижні після першої дози. Очікується, що максимальний рівень захисту буде сформований через 7 днів після другого щеплення вакциною COMIRNATY®. Відповідно до законодавчих норм, повний офіційно признаний захист формується через 14 днів після другого щеплення, незалежно від того, яка вакцина проти COVID-19 для дворазового введення була використана.