Selfversterkende mRNA's (saRNA's): Die volgende generasie RNA-platform vir entstowwe 

Anders as konvensionele mRNA entstowwe wat slegs vir die teiken-antigene kodeer, die selfversterkende mRNA's (saRNA's) kodeer vir nie-strukturele proteïene en promotor ook wat saRNAs replikons wat in staat is om in vivo in die gasheerselle te transkribeer. Vroeë resultate dui daarop dat hul doeltreffendheid, wanneer dit in kleiner dosisse gegee word, gelykstaande is aan dié van gereelde dosisse konvensionele mRNA. As gevolg van lae dosisvereistes, minder newe-effekte en langer werkingsduur, verskyn saRNA as 'n beter RNA-platform vir entstowwe (insluitend vir v.2.0 van mRNA COVID-entstowwe) en nuwer terapeutiese middels. Geen saRNA-gebaseerde entstof of middel is nog vir menslike gebruik goedgekeur nie. Beduidende vordering op hierdie gebied het egter die potensiaal om 'n renaissance in te lei in die voorkoming en behandeling van infeksies en degeneratiewe afwykings.  

Nodeloos om te sê, die mensdom is verswak voor pandemies soos COVID. Ons het dit almal ervaar en is op een of ander manier daardeur geraak; miljoene kon nie lewe om die volgende oggend te sien nie. Aangesien China ook 'n massiewe COVID-19-inentingsprogram gehad het, is die jongste mediaberigte oor gevalle van gevalle en sterftes in en om Beijing kommerwekkend. Die behoefte aan paraatheid en meedoënlose strewe na meer effektief entstowwe en terapeutika kan nie onderbeklemtoon word nie.  

Die buitengewone situasie wat deur die COVID-19-pandemie aangebied is, het 'n geleentheid gebied vir die belowendes RNA tegnologie om uit die ouderdom te kom. Kliniese proewe kan teen 'n rekordtempo voltooi word en mRNA gebaseerde COVID entstowwe, BNT162b2 (vervaardig deur Pfizer/BioNTech) en mRNA-1273 (deur Moderna) het EUA van die reguleerders ontvang en het mettertyd 'n belangrike rol gespeel in die verskaffing van beskerming teen die pandemie aan die mense veral in Europa en Noord-Amerika¹. Hierdie mRNA entstowwe is gebaseer op sintetiese RNA-platforms. Dit maak voorsiening vir vinnige, skaalbare en selvrye industriële produksie. Maar dit is nie sonder beperkings nie, soos hoë koste, koue voorsieningsketting, dalende teenliggaampies, om 'n paar te noem.  

mRNA entstowwe tans in gebruik (soms na verwys as konvensionele of 1ste generasie mRNA entstowwe) is gebaseer op die kodering van die virale antigeen in sintetiese RNA. 'n Nie-virale afleweringstelsel vervoer die transkripsie na die gasheersel sitoplasma waar die virale antigeen uitgedruk word. Die uitgedrukte antigeen induseer dan immuunrespons en verskaf aktiewe immuniteit. Omdat RNA maklik afbreek en hierdie mRNA in die entstof nie self transkribeer nie, moet 'n aansienlike hoeveelheid sintetiese virale RNA-transkripsies (mRNA) in die entstof toegedien word om die gewenste immuunrespons te ontlok. Maar wat as die sintetiese RNA-transkripsie ook by nie-strukturele proteïene en promotorgene geïnkorporeer word, benewens die gewenste virale antigeen? So 'n RNA transkripsie sal die vermoë hê om homself te transkribeer of self te versterk wanneer dit na die gasheersel vervoer word, alhoewel dit langer en swaarder sal wees en die vervoer daarvan na die gasheerselle kan meer kompleks wees.  

Anders as konvensionele (of nie-versterkende) mRNA wat kodes net vir die geteikende virale antigeen het, die selfversterkende mRNA (saRNA), het die vermoë om homself te transkribeer wanneer dit in vivo in die gasheerselle is op grond van die teenwoordigheid van vereiste kodes vir nie-strukturele proteïene en 'n promotor. mRNA-entstofkandidate gebaseer op selfversterkende mRNA's word na verwys as tweede of volgende generasie mRNA entstowwe. Dit bied beter geleenthede in terme van laer dosisvereistes, relatief minder newe-effekte en langer duur van werking/effekte ^(2-5). Beide die weergawes van RNA-platform is reeds 'n geruime tyd aan die wetenskaplike gemeenskap bekend. In pandemie-reaksie het navorsers gekies vir nie-repliserende weergawe van mRNA-platform vir entstofontwikkeling in die lig van die eenvoud en vereistes van pandemie-situasie en om eers ondervinding op te doen met nie-versterkende weergawe soos omsigtigheid geregverdig. Nou het ons twee goedgekeurde mRNA entstowwe teen COVID-19, en verskeie entstof- en terapeutiese kandidate in die pyplyn soos MIV-entstof en behandeling van Charcot-Marie-Tooth-siekte.  

saRNA-entstofkandidate teen COVID-19  

Belangstelling in saRNA-entstof is nie baie nuut nie. Binne 'n paar maande van die begin van die pandemie, in die middel van 2020, McKay et al. het 'n saRNA-gebaseerde entstofkandidaat aangebied wat hoë teenliggaampies in muissera en goeie neutralisasie van die virus getoon het⁶. Die fase-1 kliniese proef van VLPCOV-01 ('n selfversterkende RNA entstofkandidaat) op 92 gesonde volwassenes wie se resultate verlede maand op voordruk gepubliseer is, het tot die gevolgtrekking gekom dat lae dosis toediening van hierdie saRNA gebaseerde entstofkandidaat-geïnduseerde immuunrespons vergelykbaar met konvensionele mRNA-entstof BNT162b2 en beveel die verdere ontwikkeling daarvan as versterkingsentstof aan⁷. In nog 'n onlangs gepubliseerde studie wat as deel van die COVAC1 kliniese proef uitgevoer is om 'n strategie vir die toediening van 'n skraagdosis te ontwikkel, is 'n beter immuunrespons gevind by mense wat vorige COVID-19 gehad het en 'n nuwe selfversterkende RNA (saRNA) COVID-19-entstof plus 'n Britse gemagtigde entstof⁸. 'n Pre-kliniese proef van nuwe mondelinge entstofkandidaat gebaseer op selfversterking RNA op muismodel het hoë teenliggaampiestiter ontlok⁹.  

saRNA-entstofkandidaat teen griep  

griep entstowwe tans in gebruik is gebaseer op geïnaktiveerde virusse of sintetiese rekombinante (sintetiese HA geen gekombineer met 'n baculovirus)¹⁰. 'n Selfversterkende mRNA-gebaseerde entstofkandidaat kan immuniteit teen veelvuldige virale antigene veroorsaak. Pre-kliniese proef van sa-mRNA bisistroniese A/H5N1-entstofkandidaat teen griep op muise en frette het kragtige teenliggaampies en T-selreaksie ontlok wat evaluering op mense in kliniese proewe regverdig¹¹.  

Entstowwe teen COVID-19 het om ooglopende redes gefokusde aandag geniet. Sommige pre-kliniese werke vir die toepassing van RNA-platforms is gedoen vir ander infeksies en nie-aansteeklike afwykings soos kankers, Alzheimer se siekte en oorgeërfde afwykings; geen saRNA-gebaseerde entstof of middel is egter nog vir menslike gebruik goedgekeur nie. Meer navorsing moet gedoen word oor die gebruik van saRNA-gebaseerde entstowwe om hul veiligheid en doeltreffendheid vir gebruik op menslike proefpersone volledig te verstaan.

***

Verwysings:  

1. Prasad U., 2020. COVID-19 mRNA-entstof: 'n mylpaal in wetenskap en 'n spelwisselaar in medisyne. Wetenskaplike Europese. Gepubliseer 29 Desember 2020. Aanlyn beskikbaar by http://scientificeuropean.co.uk/medicine/covid-19-mrna-vaccine-a-milestone-in-science-and-a-game-changer-in-medicine/  

2. Bloom, K., van den Berg, F. & Arbuthnot, P. Selfversterkende RNA-entstowwe vir aansteeklike siektes. Gene Ther 28, 117–129 (2021). https://doi.org/10.1038/s41434-020-00204-y 

3. Pourseif MM et al 2022. Selfversterkende mRNA-entstowwe: Werkingswyse, ontwerp, ontwikkeling en optimalisering. Dwelm Ontdekking Vandag. Volume 27, Uitgawe 11, November 2022, 103341. DOI: https://doi.org/10.1016/j.drudis.2022.103341  

4. Blakney AK et al 2021. 'n Opdatering oor selfversterkende mRNA-entstofontwikkeling. Entstowwe 2021, 9(2), 97; https://doi.org/10.3390/vaccines9020097  

5. Anna Blakney; Die volgende generasie RNA-entstowwe: selfversterkende RNA. Biochem (Lond) 13 Augustus 2021; 43 (4): 14–17. doi: https://doi.org/10.1042/bio_2021_142 

6. McKay, PF, Hu, K., Blakney, AK et al. Selfversterkende RNA SARS-CoV-2 lipied nanopartikel-entstofkandidaat veroorsaak hoë neutraliserende teenliggaampies by muise. Nat Commun 11, 3523 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-17409-9 

7. Akahata W., et al 2022. Veiligheid en immunogenisiteit van SARS-CoV-2 selfversterkende RNA-entstof wat geankerde RBD uitdruk: 'n gerandomiseerde, waarnemer-blinde, fase 1-studie. Voordruk medRxiv 2022.11.21.22281000; Geplaas op 22 November 2022. doi: https://doi.org/10.1101/2022.11.21.22281000  

8. Elliot T, et al. (2022) Verbeterde immuunresponse na heteroloë inenting met selfversterkende RNA- en mRNA COVID-19-entstowwe. PLoS Pathog 18(10): e1010885. Gepubliseer: 4 Oktober 2022. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1010885 

9. Keikha, R., Hashemi-Shahri, SM & Jebali, A. Die evaluering van nuwe mondelinge entstowwe gebaseer op selfversterkende RNA lipied nandeeltjies (saRNA LNPs), saRNA getransfekteerde Lactobacillus plantarum LNPs en saRNA getransfekteerde Lactobacillus SARS-plantarum om te neutraliseer -2 variante alfa en delta. Sci Rep 11, 21308 (2021). Gepubliseer: 29 Oktober 2021. https://doi.org/10.1038/s41598-021-00830-5 

10. CDC 2022. Hoe inentings vir griep (griep) gemaak word. Aanlyn beskikbaar by https://www.cdc.gov/flu/prevent/how-fluvaccine-made.htm Toegang verkry op 18 Desember 2022. 

11. Chang C., et al 2022. Selfversterkende mRNA bisistroniese griep-entstowwe verhoog kruisreaktiewe immuunresponse in muise en voorkom infeksie in frette. Molekulêre terapiemetodes en kliniese ontwikkeling. Jaargang 27, 8 Desember 2022, Bladsye 195-205. https://doi.org/10.1016/j.omtm.2022.09.013  

***