Vacina de ARNm

Unha vacina de ARNm é un tipo de vacina que usa unha copia dunha molécula de ARN mensaxeiro (ARNm ou mRNA) para producir unha resposta inmune. A vacina entrega moléculas dun ARNm que codifica un antíxeno ás células inmunitarias, as cales usan o ARNm deseñado como molde para construír unha proteína allea ao organismo, que normalmente sería producida por un patóxeno infeccioso (como, por exemplo, un virus) ou por unha célula cancerosa. Estas moléculas de proteínas estimulan unha resposta inmunitaria adaptativa que ensina ao corpo a identificar e destruír o patóxeno correspondente ou as células cancerosas. O ARNm é entregado no interior do corpo por unha coformulación do ARN encapsulado en nanopartículas lipídicas que protexen as febras de ARN e axudan á súa absorción nas células.
miniatura|Vídeo que mostra como funciona unha vacina de ARNm|thumbtime=156
A reactoxenicidade, a tendencia dunha vacina a producir reaccións adversas, é similar á das vacinas convencionais non de ARN. As persoas susceptibles a ter unha resposta autoinmune poden ter unha reacción adversa ás vacinas de ARN mensaxeiro. As vantaxes das vacinas de ARNm sobre as vacinas tradicionais son as seguintes: a facilidade para deseñalas, a velocidade e baixo custo de produción, a indución de inmunidade celular e humoral e a falta de interacción co ADN xenómico. Aínda que algunhas vacinas de ARN mensaxeiro, como a vacina da COVID-19 de Pfizer–BioNTech, teñen a desvantaxe de necesitar almacenamento ultrafrío antes da súa distribución; outras vacinas de ARNm, como a de Moderna, CureVac e Walvax, non teñen esa necesidade.

Na terapéutica de ARN as vacinas de ARN mensaxeiro espertaron un considerable interese, como as vacinas da COVID-19. En decembro de 2020, Pfizer–BioNTech e Moderna obtiveron autorización para as súas vacinas da COVID-19 baseadas no ARNm. O 2 de decembro, a Axencia Reguladora de Medicinas e produtos Sanitarios (MHRA) do Reino Unido foi o primeiro regulador de medicamentos que aprobou a vacina de ARNm, autorizando o uso xeral da vacina de Pfizer–BioNTech. O 11 de decembro, a Administración de Medicinas e Alimentos (FDA) dos Estados Unidos emitiu unha autorización de uso de emerxencia para a vacina de Pfizer–BioNTech e unha semana despois autorizou tamén a vacina de Moderna.

 Historia 
 Primeiras investigacións 
miniatura|Liña de tempo dalgúns descubrimentos clave e avances no desenvolvemento da tecnoloxía de fármacos baseados no ARNm.

A primeira transfección con éxito de ARNm empaquetado dentro dunha nanopartícula liposómica nunha célula publicouse en 1989. O ARNm "espido" (ou non protexido) feito no laboratorio inxectouse un ano máis tarde no músculo de ratos. Estes estudos foron a primeira proba de que o ARNm transcrito in vitro cun xene elixido podía entregar a información xenética para producir unha proteína desexada dentro dun tecido celular vivo e iso levou á proposta conceptual das vacinas de ARNm.Patent: WO1990011092 ; Inventors: Philip L. Felgner, Jon Asher Wolff, Gary H. Rhodes, Robert Wallace Malone, Dennis A. Carson; Assignees: Vical Inc., Wisconsin Alumni Research Foundation; Title: "Expression of Exogenous Polynucleotide Sequences in a Vertebrate "; (Cita: "O presente invento relaciónase coa introdución de secuencias de ADN e ARN espidas nun vertebrado para conseguir a expresión controlada dun polipéptido. É útil en terapia xénica, vacinación e en calquera situación terapéutica na cal un polipéptido debería administrarse a células in vivo"; Exemplo 8: vacinación de ARNm de ratos para producir a proteína gpl20 do VIH); Data de prioridade: 21 de marzo de 1989; data de publicación: 4 de outubro de 1990.

En 1993 observouse que o ARNm encapsulado en liposomas que codifica un antíxeno estimulaba células T en ratos. Ao ano seguinte desenvolveuse o ARNm autoamplificante ao incluír un xene dun antíxeno viral e un xene que codificaba unha replicase. O método foi utilizado en ratos tanto para provocar respostas inmunitarias humorais coma celulares contra un patóxeno viral. Ao ano seguinte observouse que un ARNm que codificaba un antíxeno tumoral orixinaba unha resposta inmunitaria similar contra as células cancerosas en ratos.

 Desenvolvemento 

O primeiro ensaio clínico en humanos no que se usaban células dendríticas ex vivo transfectadas con ARNm que codificaba antíxenos tumorais (vacina de ARNm do cancro terapéutica) empezou en 2001. Catro anos despois, informouse do uso con éxito de nucleósidos modificados como método par transportar ARNm ao interior de células sen activar o sistema de defensa do corpo. Os resultados dos ensaios clínicos dunha vacina de ARNm inxectada directamente no corpo contra células tumorais publicáronse en 2008.

BioNTech en 2008 e Moderna en 2010 fundáronse para desenvolver biotecnoloxías de ARNm. A axencia de investigación dos Estados Unidos DARPA lanzou nesa época un programa de investigación biotecnolóxica chamado ADEPT para desenvolver as tecnoloxías emerxentes para o exército dos Estados Unidos. A axencia recoñeceu o potencial da tecnoloxía dos ácidos nucleicos para a defensa contra pandemias e empezou a investir neste eido. Os investimentos de DARPA foron vistos como un voto de confianza nesta tecnoloxía que, á súa vez, animou outras axencias gobernamentais e investidores privados a investir na tecnoloxía do ARNm. DARPA concedeu nesa época unha subvención de 25 millóns de dólares a Moderna.

Os primeiros ensaios clínicos humanos usando unha vacina de ARNm contra un axente infeccioso (da rabia) empezou en 2013. Nos seguintes anos comezaron os ensaios clínicos de vacinas de ARNm para outros varios virus. As vacinas de ARNm para uso humano foron estudadas para axentes infecciosos como os virus da influenza, virus Zika, citomegalovirus e virus Chikungunya.

En marzo de 2022 Moderna anunciou o desenvolvemento de vacinas de ARNm para 15 doenzas, que eran: Chikungunya, COVID-19, febre hemorráxica de Crimea-Congo, dengue, ébola, VIH/SIDA, malaria, enfermidade do virus Marburg, febre de Lassa, coronavirus relacionado coa MERS (MERS-CoV), infección polo virus Nipah e henipavirus, febre do Val do Rift, febre grave con síndrome de trombocitopenia, tuberculose e febre de Zika.

 Aceleración 
A pandemia de COVID-19 e a secuenciación do virus causante SARS-CoV-2 a principios de 2020, levou a un rápido desenvolvemento das primeiras vacinas de ARNm aprobadas. BioNTech e Moderna en decembro dese mesmo ano obtiveron a aprobación das súas vacinas da COVID-19 baseadas en ARNm. O 2 de decembro, sete días despois do seu ensaio final de oito semanas, a Axencia Reguladora de Medicinas e produtos Sanitarios do Reino Unido (MHRA) converteuse no primeiro regulador de medicinas global en aprobar unha vacina de ARNm, outorgando unha autorización de emerxencia para a vacina da COVID-19 de Pfizer–BioNTech BNT162b2 para o seu uso xeral. O 11 de decembro, a FDA nos Estados Unidos deu unha autorización de emerxencia para a vacina da COVID.19 de Pfizer–BioNTech e unha semana despois unha aprobación similar para a vacina de Moderna. Outras vacinas de ARNm continúan desenvolvéndose.

 Mecanismo 

miniatura|upright=1|Unha ilustración do mecanismo de acción dunha vacina de ARNm.

O obxectivo dunha vacina é estimular o sistema inmunitario adaptativo para crear anticorpos que se unan con precisión a un determinado patóxeno. Os marcadores presentes no patóxeno ao que se unen os anticorpos son os antíxenos.

As vacinas tradicionais estimulan unha resposta de anticorpos ao inxectar no corpo antíxenos, un microorganismo ou virus atenuado (debilitado), un virus inactivado, ou un vector viral recombinante que codifica un antíxeno (virus portador inofensivo cun transxene que codifica o antíxeno). Estes antíxenos e virus son preparados e cultivados fóra do corpo.

A diferenza das anteriores, as vacinas de ARNm introducen un fragmento de curta vida creado sinteticamente da secuencia de ARNm dun virus na persoa que vai ser vacinada. Estes fragmentos de ARNm son captados polas células dendríticas por medio da fagocitose. As células dendríticas usan a súa maquinaria interna (ribosomas) para ler o ARNm e producir os antíxenos virais que codifica o ARNm. O corpo degrada os fragmentos de ARNm en poucos días despois da súa introdución. Aínda que as células non inmunes poden potencialmente absorber o ARNm da vacina, producir antíxenos e expoñelos na súa superficie, as células dendríticas absorben glóbulos de ARNm moito máis doadamente. Os fragmentos de ARNm son trasladados ao citoplasma e non afectan o ADN xenómico do corpo, localizado separadamente no núcleo celular.

Unha vez que a célula hóspede produce os antíxenos virais, comezan os procesos normais do sistema inmunitario adaptativo. Os antíxenos son rotos en cachos polos proteasomas. Despois as moléculas do complexo maior de histocompatibilidade (MHC) de clase I e II únense ao antíxeno e transpórtano á membrana plasmática, "activando" as células dendríticas. Unha vez activadas, as células dendríticas migran aos ganglios linfáticos, onde presentan o antíxeno a células T e B. Isto desencadea a produción de anticorpos especificamente afíns ao antíxeno, ao cal se unirán, o que finalmente ten como resultado a inmunidade a ese antíxeno.

 ARNm 

miniatura|Os compoñentes ARNm importantes para expresar a secuencia do antíxeno.
O compoñente central dunha vacina de ARNm é o seu construto de ARNm. O ARNm transcrito in vitro xérase a partir dun ADN de plásmido preparado por enxeñaría xenética, que ten un promotor da ARN polimerase e unha secuencia que corresponde á do construto de ARNm. Combinando a ARN polimerase do fago T7 e o ADN do plásmido, o ARNm pode ser transcrito no laboratorio. A eficacia da vacina depende da estabilidade e estrutura do ARNm deseñado.

O ARNm transcrito in vitro ten os mesmos compoñentes estruturais que o ARNm natural en células eucariotas. Ten unha carapucha 5' (5' cap), unha rexión non traducida 5' (5' UTR) e outra 3'-UTR, un marco de lectura aberto (ORF), que codifica o antíxeno relevante, e unha cola 3'-poli(A). Modificando estes compoñentes do ARNm sintético, poden potenciarse a estabilidade e a capacidade traducional do ARNm e, á súa vez, mellora a eficacia da vacina.

O ARNm pode mellorarse usando análogos sintéticos da 5'-cap, o cal aumenta a estabilidade e incrementa a tradución da proteína. De xeito similar, poden alterarse os elementos reguladores nas rexións non traducidas 5' e 3', e a lonxitude da cola poli(A) é optimizada, para estabilizar o ARNm e incrementar a produción de proteínas. Os nucleótidos do ARNm poden ser modificados para á vez diminuír a activación da inmunidade innata e incrementar a vida media do ARNm na célula hóspede. A secuencia de ácido nucleico e o uso dos codóns inflúe na tradución da proteína. Enriquecendo a secuencia con contido en guanina-citosina mellora a estabilidade e vida media do ARNm e, á súa vez, a produción da proteína. Tamén mellora a produción de proteínas a substitución de codóns raros por codóns sinónimos usados frecuentemente pola célula hóspede.

 Entrega da vacina no interior do corpo 

miniatura|Pincipais métodos de liberación e transporte de moléculas para vacinas de ARNm.
Para que unha vacina teña éxito debe entrar suficiente ARNm no citoplasma da célula hóspede para estimular a produción de antíxenos específicos. Porén, a entrada de moléculas de ARNm enfróntase a diversas dificultades. Non só son moléculas de ARNm demasiado grandes para cruzar a membrana plasmática por difusión simple, están tamén cargadas negativamente, igual que a membrana plasmática, o que causa unha mutua repulsión electrostática. Ademais, o ARNm é degradado doadamente polas RNAases na pel e no sangue.

Desenvolvéronse varios métodos para superar estes obstáculas na entrega. Os métodos de entrega de vacinas poden ser clasificados segundo se o ARNm se transfire ás células dentro do organismo (in vivo) ou fóra del (ex vivo).

 Ex vivo 
As células dendríticas mostran os antíxenos na súa superficie, o que facilita a súa interacción coas células T para iniciar unha resposta inmune. As células dendríticas poden extraerse de pacientes e programarse co ARNm desexado, despois son administradas de novo aos pacientes para crear unha resposta inmune.

A maneira máis simple de que as células dendríticas ex vivo capten moléculas de ARNm é por endocitose, unha vía bastante ineficiente, que no laboratorio pode mellorarse significativamente por electroporación.

 In vivo 

Desde o descubrimento de que a administración directa de ARNm transcrito in vitro leva á expresión de antíxenos no corpo, estiveron investigándose as estratexias de entrega in vivo. Ofrecen algunhas vantaxes sobre os métodos ex vivo, especialmente ao evitaren o custo de recoller e adaptar as células dendríticas dos pacientes e ao imitaren unha infección regular.

Diferentes rutas de inxección, como a intradérmica, intravenosa ou intramuscular, teñen como resultado varios niveis de captación de ARNm, o que fai que a ruta de administración sexa un aspecto crítico da entrega in vivo. Un estudo que comparaba diferentes rutas mostrou que a inxección nun ganglio linfático orixina a maior resposta de células T.

 Inxección de ARNm espido 
A inxección de ARNm espido significa que a entrega da vacina só se fai nunha solución tampón. Este modo de captación de ARNm coñécese desde a década de 1990. Os primeiros estudos clínicos no mundo usaron a inxección intradérmica de ARNm espido para a vacinación. Utilizouse unha variedade de métodos para entregar ARNm espido, como as inxeccións subcutáneas, intravenosas e intratumorais. Aínda que a entrega de ARNm espido causa unha resposta inmune, o efecto é relativamente débil, e despois da inxección o ARNm adoita degradarse rapidamente.

 Vectores de polímeros e péptidos 

Poden mesturarse co ARNm polímeros catiónicos para así xerar cubertas protectoras chamadas poliplexos. Estes protexen o ARNm recombinante das ribonucleases e axudan á súa penetración nas células. A protamina é un péptido catiónico natural que foi utilizado para encapsular o ARNm para a vacinación.

 Vector de nanopartícula lipídica 
miniatura|Ensamblaxe da nanopartícula lipídica e o ARN.
A primeira vez que a FDA aprobou o uso de nanopartículas lipídicas como sistema de entrega de fármacos foi en 2018, cando a axencia aprobou o primeiro fármaco de ARN interferente pequeno, chamado Onpattro. Encapsular a molécula de ARNm en nanopartículas lipídicas foi un adianto esencial para producir ARNm viable, atopando solucións a varias barreiras técnicas clave na entrega da molécula de ARNm á célula hóspede. A investigación sobre o uso de lípidos para entregar ARN interferente pequeno a células converteuse nos alicerces de investigacións similares sobre o uso de lípidos para a entrega de ARNm. Porén, debían de inventarse novos lípidos para encapsular as febras de ARN mensaxeiro, que son moito máis longos que as febras de ARN interferente pequeno.

Principalmente, o lípido proporciona unha capa de protección contra a degradación, permitindo un rendemento traducional máis robusto. Ademais, a personalización da capa externa lipídica permite seleccionar como obxectivos os tipos de células desexadas por interaccións con ligandos. No entanto, moitos estudos tamén salientaron a dificultade de estudar este tipo de entrega, demostrando que hai unha inconsistencia entre as aplicacións in vivo e in vitro de nanopartículas en canto á captación celular. As nanopartículas poden administrarse no copo e ser transportadas por diferentes rutas, como intravenosa ou a través do sistema linfático.

Un asunto coas nanopartículas lipídicas é que varios dos logros que levaron ao uso práctico desa tecnoloxía implican o uso de microfluídica. As cámaras de reacción microfluídica son difíciles de escalar, xa que o punto clave da microfluídica é aproveitar os comportamentos a microescala de lípidos. O único modo de sortear este obstáculo é utilizar un amplo número de cámaras de reacción microfluídica en paralelo, unha tarefa nova que require un equipo a medida. Para as vacinas de ARNm da COVID-19 esta foi o principal colo de botella na produción. Pfizer usou a estratexia do funcionamento en paralelo para resolver o problema da escala. Despois de verificar que os mesturadores de chorros de impacto (impingement jet mixers) non podían escalarse directamente, Pfizer preparou uns 100 pequenos mesturadores (cada un deles do tamaño aproximado dunha moeda de medio dólar, conectounos por medio de bombas e filtros cun "labirinto de bombeo," e instalou un sistema de computadoras para regular o fluxo e a presión a través dos mesturadores.

Outro problema co uso deste método de entrega a grande escala é a dispoñibilidade dos novos lípidos usados para crear nanopartículas lipídicas, especialmente lípidos catiónicos ionizables. Antes de 2020, eses lípidos eran fabricados en pequenas cantidades que se medían en gramos ou quilogramos, e que se usaban para a investigación médica e un feixe de fármacos para tratar condicións raras. Como a seguridade e eficacia das vacinas de ARNm estaba xa clara en 2020, as poucas empresas capaces de fabricar os lípidos necesarios tiveron que enfrontarse co cambio de escala na produción para responder aos pedidos de varias toneladas deses lípidos.

 Vector viral 

Ademais dos métodos de entrega non viral, foron alterados por enxeñaría virus de ARN para conseguir respostas inmunolóxicas similares. Os virus de ARN típicos usados como vectores inclúen os retrovirus, lentivirus, alfavirus e rabdovirus, cada un dos cales pode diferir en estrutura e función. Tales virus utilizáronse en estudos clínicos sobre diversas doenzas en animais modelos como o rato, polo e primates.

 Vantaxes 

 Vacinas tradicionais 
miniatura|Vantaxes e desvantaxes dos diferentes tipos de plataformas de vacinas.

As vacinas de ARNm ofrecen vantaxes específicas sobre as vacinas tradicionais. Como as vacinas de ARNm non se constrúen a partir dun patóxeno activo (nin inactivado), non son infecciosas. En contraste, as vacinas tradicionais requiren a produción de patóxenos, que, se se fan en grandes volumes, poderían incrementar o risco de gromos localizados do virus nas instalacións de produción. Outra vantaxe biolóxica das vacinas de ARNm é que como os antíxenos se producen na célula, estimulan a inmunidade celular xunto coa  inmunidade humoral.

As vacinas de ARNm teñen a vantaxe de produción de que poden deseñarse rapidamente. Moderna deseñou a súa vacina mRNA-1273 para a COVID-19 en dous días. Poden tamén fabricarse máis rápido, máis barato e de modo máis estandarizado (cunha baixa taxa de erros na produción), o cal pode mellorar a capacidade de resposta a gromos graves.

A vacina de Pfizer–BioNTech necesitou orixinalmente 110 días para a súa produción masiva (antes Pfizer empezou a optimizar o proceso de fabricación en só 60 días), o cal era substancialmente máis rápido que nas vacinas tradicionais da gripe e polio. Nese marco temporal maior o tempo de produción real é de só uns 22 días: dúas semanas para a clonación molecular dos plásmidos de ADN e purificación do ADN, catro días para a transcrición de ADN a ARN e purificación do ARNm, e catro días para encapsular o ARNm en nanopartículas lipídicas seguido do enchido e acabado (encher os viais e empaquetar). A maioría dos días que cómpren para cada lote de produción son empregados en rigorosos controis de calidade en cada etapa.

 Vacinas de ADN 
Ademais de compartiren as vantaxes das vacinas de ADN teóricas sobre as vacinas tradicionais, as vacinas de ARNm teñen tamén vantaxes adicionais sobre as vacinas de ADN. O ARNm é traducido no citosol, así que non hai necesidade de que o ARN entre no núcleo celular, e evítase o risco de que sexa integrado no xenoma do hóspede. Os nucleósidos modificados (por exemplo, as pseudouridinas, nucleósidos 2'-O-metilados) poden incorporarse ao ARNm para suprimir a estimulación da resposta inmune para evitar a degradación inmediata e producir un efecto máis persistente pola mellora da capacidade de tradución. O marco de lectura aberto (ORF) e as rexións non traducidas (UTR) do ARNm poden ser optimizadas para diferentes propósitos (un proceso chamado enxeñería de secuencia de ARNm), por exemplo polo enriquecemento do contido en guanina-citosina ou elixindo UTRs específicas que se sabe incrementan a tradución. Pode engadirse un ORF adicional que codifique un mecanismo de replicación do ARN para amplificar a tradución do antíxeno e, por tanto, a resposta inmune, diminuíndo a cantidade de material de partida necesario.

 Desvantaxes 
 Almacenamento 

Como o ARNm é fráxil, algunhas vacinas deben gardarse a temperaturas moi baixas para evitar a súa degradación, o que daría pouca inmunidade efectiva ao receptor. A vacina de ARNm de Pfizer–BioNTech's BNT162b2 debe conservarse entre os −80 e os −60 °C. Moderna di que a súa vacina mRNA-1273 pode almacenarse entre os −25 e −15 °C, o cal é comparable coas temperaturas dun conxelador doméstico, e que permanece estable entre 2 e 8 °C por 30 días. En novembro de 2020, Nature informou de que "aínda que é posible que as diferenzas nas formulacións de LNPs [(nanopartículas lipídicas)] ou estruturas secundarias do ARNm poidan explicar as diferenzas en termoestabilidade [entre as vacinas de Moderna e BioNtech], moitos expertos sospeitan que ambas as vacinas finalmente demostrarán ter necesidades de almacenamento e vidas útiles similares en varias condicións de temperatura." Están a estudarse varias plataformas que poden permitir o almacenamento a temperturas máis altas.

 Autorización 

Antes de 2020, non fora autorizada ningunha plataforma de tecnoloxía de ARNm (fármaco ou vacina) para o seu uso en humanos, así que había un risco de que se presentasen efectos descoñecidos. A pandemia de COVID-19 de 2020 requiría unha capacidade de produción máis rápida das vacinas de ARNm, facéndoas atractivas ás organizacións sanitarias nacionais, e isto abriu o debate sobre o tipo de autorización inicial que deberían ter as vacinas de ARNm (como a autorización de uso de emerxencia ou a autorización de acceso ampliado) pasado do período de oito semanas despois dos ensaios finais en humanos. Finalmente, recibiron a autorización para uso de emerxencia.

 Efectos colaterais 

A reactoxenicidade é similar á das vacinas convencionais non de ARNm. Porén, as persoas susceptibles a unha resposta inmune poden ter reaccións adversas ás vacinas de ARNm. As febras de ARNm nas vacinas poden orixinar unha reacción inmune non pretendida. Para minimizar isto, as secuencias de ARNm en vacinas de ARNm deséñanse para imitar as producidas polas células de mamífero.

Informouse de efectos reactoxénicos fortes pero transitorios en ensaios de novas vacinas de ARNm para a COVID-19; porén, a maioría da xente non experimenta efectos colaterais graves, que consistiron principalmente en febre e fatiga. Os efectos colaterais graves defínense como aqueles que impiden a actividade diaria.

 Eficacia 

As vacinas de ARNm da COVID-19 de Moderna e Pfizer–BioNTech teñen taxas de eficacia do 90 a 95 %. Anteriores ensaios de fármacos de ARNm para outros patóxenos distintos do virus da COVID-19 non foran efectivos e tiveran que abandonarse nas fases iniciais dos ensaios. A razón da eficacia das novas vacinas de ARNm non está clara.

A científica Margaret A. Liu sinalou que a eficacia das novas vacinas de ARNm da COVID-19 podería deberse ao "gran volume de recursos" que se puxeron en desenvolvemento, ou a que as vacinas poderían estar "desencadeando unha resposta inflamatoria non específica ao ARNm que podería estar intensificando a súa resposta inmune específica, dado que a técnica dos nucleósidos modificados reducía a inflamación pero non a eliminaba completamente", e que "isto tamén pode explicar as intensas reaccións como dores e febres das que se informou nalgúns receptores das vacinas de ARNm para o SARS-CoV-2". Estas reaccións, aínda que graves, eran transitorias, e outra posibilidade é que se trate dunha reacción ás moléculas lipídicas usadas para administrar o fármaco.

 Desinformación 
Espallouse moita desinformación sobre que as vacinas de ARNm poderían alterar o ADN nuclear. O ARNm no citosol é rapidamente degradado antes de que teña tempo de chegar ao núcleo. De feito, as vacinas de ARNm deben almacenarse a temperaturas moi baixas e libres de RNAses para impedir a degradación do ARNm. Os retrovirus poden ser de ARN monocatenario (igual que o son moitas das vacinas contra o SARS-CoV-2), o cal entra no núcleo celular e usa unha reversotranscriptase para producir ADN a partir do ARN no núcleo. Un retrovirus ten mecanismos para a súa importación ao núcleo, pero outros ARNm (como os das vacinas) carecen deses mecanismos. Unha vez dentro do núcleo, a creación de ADN a partir de ARN non podía ocorrer sen reversotranscriptases e cebadores ou primers axeitados, os cales acompañan ambos o retrovirus, pero que non están presentes noutros ARNm exóxenos (como os das vacinas) incluso no caso de que puidesen entrar no núcleo.

 Amplificación 
As vacinas de ARNm usan ARNm non amplificante (convencional) ou ARNm autoamplificante. As vacinas de Pfizer–BioNTech e Moderna usan ARNm non amplificado. A investigación continúa sobre ambos os tipos de ARNm como métodos para facer vacinas contra outros posibles patóxenos e cancros.

 Non amplificante 
miniatura|Mecanismo das vacinas de ARNm non amplificante e autoamplificante
As vacinas de ARNm iniciais usaban un construto de ARNm non amplificante. O ARNm non amplificante ten soamente un marco de lectura aberto que codifica o antíxeno de interese. A cantidade total de ARNm dispoñible pola célula é igual á cantidade entregada pola vacina. A forza da dose está limitada pola cantidade de ARNm que pode ser entregada pola vacina. As vacinas non amplificantes substitúen a uridina por N1-metilpseudouridina nun intento de reducir a toxicidade.

 Autoamplificante 
As vacinas de ARNm autoamplificante (en inglés saRNA) replican o seu ARNm despois da transfección. O ARNm autoamplificante ten dous marcos de lectura abertos. O primeiro marco, como o ARNm convencional, codifica o antíxeno de interese. O segundo marco codifica unha ARN polimerase ARN dependente (e as súas proteínas axudantes) que replica o construto de ARNm na célula. Isto permite administrar doses de vacina menores. Os mecanismos e consecuentemente a avaliación do ARNm autoamplificante poden ser diferentes, xa que o ARNm autoamplificante é unha molécula moito maior.
As vacinas de ARN autoamplificante están investigándose para aplicalas contra a malaria. Gritstone bio empezou en 2021 un ensaio en fase 1 dunha vacina de ARN autoamplificante para a COVID-19, usada como unha vacina de reforzo (booster). A vacina está deseñada para tomar como diana tanto a proteína da espícula do coronavirus SARS-CoV-2 coma as proteínas virais que teñen menos tendencia á variación xenética, para proporcionar unha maior protección contra as variantes do SARS‑CoV‑2. As vacinas de ARN autoamplificante deben usar uridina, que é necesaria para que poida producirse a replicación.

 Notas 

 Véxase tamén 
 Outros artigos 
 Vacina de ADN
 ARN mensaxeiro de nucleósidos moificados
 Terapéutica de ARN

 Bibliografía 



 Ligazóns externas 





 xkcd webcomic explaining how the vaccine works using Star Wars characters and situations.

Categoría:Vacinas
Categoría:ARN