Kā darbojas mRNS tehnoloģiju vakcīna, ko ražo "Pfizer/BioNTech" un "Moderna"? Kā šāda tipa vakcīnas atšķiras no adenovīrusu vektoru un proteīnu vakcīnām? To ar vienkārši uztveramiem salīdzinājumiem izskaidro Latvijas Biomedicīnas pētījumu un studiju centra pētniece Anna Kiršteina.

Lai saprastu mRNS vakcīnas darbības principu, vispirms īsa atkāpe par to, kā notiek informācijas plūsma cilvēka organismā. Mūsu organisma pamatvienība ir šūna, un to var salīdzināt ar datoru. Gluži kā informācija datorā tiek glabāta cietajā diskā, mūsu šūnu cietais disks ir DNS – tas glabā informāciju par visiem cilvēka organisma darbības procesiem. Informācija no DNS tiek pārrakstīta mRNS formātā, lai ražotu konkrētus proteīnus. Tātad – mRNS ir gluži kā programmatūras instalācijas fails, kas, izmantojot DNS glabāto informāciju, ļauj mūsu šūnās "uzinstalēt" konkrētu programmatūru, šajā gadījumā proteīnus, kas veic konkrētas funkcijas.

Šūna no cietā diska (DNS) izvēlas konkrētu instrukciju un no tās izveido "instalācijas faila" kopiju (mRNS). Tad šo instrukciju šūna transportē no kodola uz šūnas iekšējo vidi (citoplazmu). Tur, vadoties pēc instrukcijas, tiek saražots kāds proteīns.

Kā šo mehānismu savā labā izmanto kaitnieks SARS-Cov-2 jeb jaunais koronavīruss? Zinām, ka tas sastāv no vismaz 29 proteīniem un viena mRNS instrukcijas fragmenta, kas satur visu nepieciešamo informāciju, lai šos proteīnus varētu izveidot.

Jaunais koronavīruss ar tā dēvētajiem pīķa ("spike") proteīniem piesaistās mūsu šūnām (ACE2 receptoriem), inficē mūsu šūnas – ievada tajās savu mRNS un apmāca mūsu šūnas pavairot vīrusu. Proti, vīruss "uzlauž" mūsu šūnas un izmanto to resursus savā labā, pavairojot sevi un izplešoties uz citām šūnām.

Mūsu imūnsistēma spēj cīnīties arī pret šo vīrusu, taču, lai tā saprastu, kāda ir labākā stratēģija cīņā pret jauno iebrucēju, ir vajadzīgas vairākas dienas. Šajā laikā vīruss netraucēti vairojas un izplatās organismā, daudziem izraisot smagu saslimšanu. Lai šūnas varētu vīrusam dot pretsparu uzreiz, nevis pēc pāris dienām, tām ir nepieciešams treniņš.

Tās var "uztrenēt" ar mRNS vakcīnām. Viens no veidiem, kā apturēt vīrusa izplatību, ir bloķēt tā spēju piesaistīties šūnu ACE2 receptoriem. Šo risinājumu izvēlējās arī zinātnieki, radot mRNS vakcīnas. Tiek izmantota daļa no vīrusa instrukcijas, kas atbild par pīķa proteīnu izveidi. Šī instrukcija tiek pavairota un "iesaiņota" tauku pilieniņā. Tas pēc savas uzbūves ir ļoti līdzīgs šūnas membrānai un ir nepieciešams, lai šo instrukciju droši varētu nogādāt šūnas citoplazmā. Tālāk mūsu šūnās esošā mašinērija sāk ražot SARS-CoV-2 pīķa proteīnu, gluži kā tā ražo mūsu pašu proteīnus.

Daļa no šiem pīķa proteīniem tiek izstādīti ārpus šūnas. Mūsu imūnsistēma uz nepazīstamo proteīnu reaģē un iedarbina aizsargreakciju. Tiek aktivētas B šūnas, kas pret šo proteīnu izstrādā antivielas. Tām palīgā dodas T šūnas, kas palīdz B šūnām koordinēt imūno atbildi un iznīcina inficētās šūnas.

Rezumējot – mRNS vakcīnas ir kā instalācijas fails, kas ļauj mūsu organisma datorā ieinstalēt antivīrusa programmatūru, lai aizsargātu organismu no konkrētiem vīrusiem.

Būtiski piebilst, ka vakcīnās esošais mRNS nonāk šūnas citoplazmā, bet ne šūnas kodolā, kur atrodas mūsu DNS, tāpēc nav jāuztraucas, ka vakcīna varētu ietekmēt mūsu gēnus.
Otrkārt, vakcīnas tiek izstrādātas tā, lai ātri izsauktu imūno atbildi, bet pēc tam ātri tiktu noārdītas. Mūsu šūnās vienlaikus ir no 50 līdz 300 tūkstošiem dažādu citu mRNS molekulu. Tās ir nepārtrauktā sintēzes-degradācijas apritē. Arī vakcīnas aktīvā viela nesaglabājas organismā un pēc vakcinācijas sadalās.

Ko vēl satur šīs vakcīnas – par to vairāk stāstīts "Zinātne Latvijai" sagatavotajā video.

--

Izglītības un zinātnes ministrija uzsver, ka vakcinēšanās ir viens no efektīvākajiem Covid-19 infekcijas ierobežošanas pasākumiem, un aicina rūpīgi izvērtēt informācijas avotus, uzticoties zinātnē balstītiem argumentiem.

Šis Izglītības un zinātnes ministrijas veidotais video materiāls tapis ERAF projektā Nr. 1.1.1.5/17/I/002 "Integrētie nacionālā līmeņa pasākumi Latvijas pētniecības un attīstības interešu pārstāvības stiprināšanai Eiropas pētniecības telpā".

Seko "Delfi" arī Instagram vai YouTube profilā – pievienojies, lai uzzinātu svarīgāko un interesantāko pirmais!