Vaccini DNA vs mRNA: somiglianze e differenze

Vaccini DNA vs mRNA: come differiscono

Simile ai vaccini a DNA, i vaccini a mRNA forniscono materiale genetico alle cellule umane da sintetizzare in una o più proteine ​​virali o batteriche.

Mentre i vaccini a DNA e mRNA hanno diverse somiglianze, ci sono notevoli differenze tra questi vaccini genetici.

Affinché i vaccini a DNA siano efficaci, il DNA plasmidico deve attraversare la membrana cellulare, entrare nel citoplasma e quindi raggiungere il nucleo cellulare attraversando la membrana del nucleo.

Al contrario, un vaccino a RNA deve solo attraversare la membrana cellulare per entrare nel citoplasma. Il citoplasma contiene enzimi che utilizzano l’informazione genetica nelle molecole di mRNA per sintetizzare le proteine ​​batteriche o virali.

Poiché i vaccini a DNA devono passare attraverso il passaggio aggiuntivo per entrare nel nucleo cellulare, producono una risposta immunitaria molto più bassa rispetto ai vaccini a mRNA.

Tuttavia, un singolo DNA plasmidico può produrre numerose copie di mRNA. Una volta che un DNA plasmidico entra nel nucleo, può produrre più proteine ​​batteriche o virali di una singola molecola di un vaccino mRNA.

parlando con Notizie mediche oggi, la dott.ssa Margaret Liu, presidente del consiglio di amministrazione della International Society for Vaccines, ha osservato che i vaccini a DNA “sono intrinsecamente non così immunostimolanti come l’mRNA [vaccines], ma [it is] non chiaro [that] questo è uno svantaggio, poiché l’infiammazione dei vaccini mRNA può limitare le loro applicazioni”.

Mentre le persone possono tollerare l’infiammazione dei muscoli e altri effetti collaterali causati dai vaccini a RNA nel contesto della pandemia di COVID-19, questi effetti collaterali possono limitare il loro uso contro le malattie non pandemiche, ha spiegato il dott. Liu.

I vaccini a mRNA sono fragili e richiedono la conservazione e il trasporto a temperature fredde o ultrafredde. Al contrario, i vaccini a DNA hanno una maggiore stabilità e sono più facili da immagazzinare e trasportare rispetto ai vaccini a mRNA.

Il dott. Liu ha osservato che la logistica dello stoccaggio e del trasporto dei vaccini mRNA ha impedito la distribuzione dei vaccini alle nazioni a basso reddito. I vaccini a DNA termostabili offrono una valida alternativa.

Ad esempio, il vaccino a DNA COVID-19 ZyCoV-D rimane stabile a temperatura ambiente per almeno 3 mesi e anche più a lungo a 2-8°C (35,6-46,4°F), rendendolo prezioso per ambienti con risorse limitate.

Tuttavia, ci sono alcune preoccupazioni per quanto riguarda la sicurezza dei vaccini a DNA. Il dottor Jeremy Kamil, professore associato presso la Louisiana State University Health Shreveport: ha osservato:

“Ci sono preoccupazioni normative che il DNA estraneo si ricombini o si integri con il nostro DNA. Alla fine della giornata, l’attuale tecnologia dei vaccini mRNA ha una strada molto più diretta verso il successo perché può essere tradotta direttamente in proteine ​​e non ha bisogno di arrivare al nucleo perché ciò accada”.

Vantaggi rispetto ai vaccini convenzionali

Sia i vaccini a DNA che quelli a mRNA sono vaccini genetici che presentano numerosi vantaggi rispetto ad altri vaccini convenzionali.

Alcuni vaccini convenzionali utilizzano virus o batteri indeboliti o inattivati ​​per stimolare il sistema immunitario. L’uso di agenti patogeni inattivati ​​o uccisi può provocare una risposta immunitaria più debole del desiderato.

I vaccini a subunità ricombinanti utilizzano proteine ​​virali o batteriche sintetizzate da lieviti o batteri. I vaccini a subunità non producono una forte risposta immunitaria e spesso richiedono più dosi di richiamo. Inoltre, la progettazione e la produzione di vaccini a subunità può richiedere molto tempo e risultare impegnativa.

A differenza dei vaccini che utilizzano agenti patogeni indeboliti, i vaccini a DNA e RNA trasportano solo le informazioni necessarie per produrre una o più proteine ​​batteriche o virali e non possono generare l’intero agente patogeno. Inoltre, i vaccini genetici attivano tutti i componenti del sistema immunitario per offrire una protezione migliore rispetto ai patogeni inattivati ​​e ai vaccini a subunità.

Inoltre, il processo di produzione dei vaccini a DNA e RNA è poco costoso e più semplice di quello per i vaccini a subunità e altri vaccini convenzionali. Inoltre, è possibile produrre vaccini a DNA e RNA su larga scala.

I vaccini a DNA e RNA utilizzano filamenti di DNA o RNA che trasportano informazioni sulla proteina batterica o virale desiderata. I produttori possono sintetizzarli da zero utilizzando un processo chimico, il che significa che possono adattare rapidamente il processo di produzione del vaccino a DNA e RNA per rispondere all’emergere di una nuova variante o virus.

Vaccini a DNA: prospettive

Gli scienziati hanno condotto ricerche considerevoli negli ultimi 3 decenni per affrontare le preoccupazioni sulla risposta immunitaria limitata evocata dai vaccini a DNA. Questi approcci includono il miglioramento della stabilità del plasmide per rallentarne la degradazione, la modifica della sequenza del DNA per aumentare i livelli di espressione proteica e l’utilizzo di adiuvanti per migliorare la risposta immunitaria prodotta dal vaccino.

Una quantità significativa di ricerche si è anche concentrata sul miglioramento dei metodi di somministrazione dei vaccini a DNA per produrre una risposta immunitaria più potente. Mentre gli approcci convenzionali prevedono l’iniezione del vaccino a DNA sotto la pelle o nei muscoli, i ricercatori stanno studiando alcuni metodi senza iniezione.

Fino a poco tempo fa, i vaccini a DNA avevano l’approvazione solo per uso veterinario a causa della risposta immunitaria limitata generata nell’uomo. Il vaccino a DNA COVID-19 sviluppato da Zydus Cadila è il primo vaccino a DNA a ricevere l’approvazione per l’uso nell’uomo e rappresenta un significativo passo avanti per i vaccini a DNA.

In particolare, la somministrazione del vaccino ZyCoV-D comporta l’utilizzo di un semplice dispositivo senza ago che utilizza l’alta pressione per aiutare il vaccino a penetrare attraverso la superficie della pelle.

Parecchi prove umane sono attualmente in corso per valutare il potenziale di vaccini a DNA candidati contro varie malattie infettive. Questi includono i vaccini contro le malattie infettive causate da HIV, virus Ebola, virus Zika, influenza, virus dell’herpes e virus del papilloma umano.

I ricercatori stanno anche studiando vaccini a DNA contro vari tipi di cancro, tra cui il cancro del pancreas, della mammella e del collo dell’utero. Le cellule tumorali esprimono proteine ​​diverse rispetto alle cellule sane e i vaccini a DNA possono insegnare al sistema immunitario a riconoscere ed eliminare le cellule tumorali.

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