DNA和RNA疫苗利用遗传物质将信息传递给人类细胞并引起免疫反应。DNA疫苗安全、容易、生产成本低廉,而且与RNA疫苗不同,它在室温下是稳定的。这些特性使它们更有希望用于快速免疫人群,特别是在资源有限的环境中。

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DNA疫苗是如何工作的?请阅读我们的解释来找出答案。图片来源:彭博创意/盖蒂图片

DNA疫苗使用小的环状DNA分子 质粒 ,引入细菌或病毒的基因以触发免疫反应。

例如, ZyCoV-D 新冠病毒DNA疫苗由携带SARS-CoV-2刺突蛋白基因的质粒组成。

进入人细胞后,质粒必须通过细胞质,穿过核膜,进入细胞核。

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细胞核中的酶将质粒所携带的病毒或细菌基因转化 信使核糖核酸(mRNA) .然后信使rna必须进入细胞质,在那里酶转化成细菌或病毒蛋白质。

免疫系统将细菌或病毒蛋白识别为异物并引发免疫反应。

这种反应往往是渐进的,因为免疫系统以前没有遇到过细菌或病毒蛋白。

接种疫苗会形成记忆免疫细胞。当感染发生时,这些细胞迅速识别细菌或病毒,并预防严重疾病。

质粒DNA在几周内降解,但这些记忆免疫细胞提供对病原体的持续免疫。

与DNA疫苗类似,mRNA疫苗将遗传物质传递给人类细胞,合成一种或多种病毒或细菌蛋白质。

虽然DNA和mRNA疫苗有一些相似之处,但也有值得注意的 差异 这些遗传疫苗之间。

为了使DNA疫苗有效,质粒DNA必须穿过细胞膜,进入细胞质,然后通过核膜到达细胞核。

相反,RNA疫苗只需要穿过细胞膜就可以进入细胞质。细胞质中含有酶,它们利用mRNA分子中的遗传信息来合成细菌或病毒蛋白质。

因为DNA疫苗需要经过进入细胞核的额外步骤,所以它们产生的免疫反应比mRNA疫苗低得多。

然而,一个质粒DNA可以产生大量的mRNA拷贝。一旦质粒DNA进入细胞核,它可以比mRNA疫苗的单个分子产生更多的细菌或病毒蛋白。

说话188bet投注网站今日医学新闻玛格丽特·刘博士他指出,DNA疫苗“本质上不像mRNA疫苗那样具有免疫刺激作用,但尚不清楚这是否是一个缺点,因为mRNA疫苗的炎症可能会限制它们的应用。”

刘博士解释说,虽然在COVID-19大流行的背景下,人们可能会忍受RNA疫苗引起的肌肉炎症和其他副作用,但这些副作用可能会限制它们对非大流行疾病的使用。

mRNA疫苗是脆弱的,需要在低温或超低温下储存和运输。相比之下,DNA疫苗比mRNA疫苗具有更大的稳定性,更容易储存和运输。

刘博士指出,MRNA疫苗的储存和运输物流阻碍了疫苗的分布到低收入国家。温度稳定的DNA疫苗提供可行的替代品。

例如,COVID-19 DNA疫苗ZyCoV-D仍然存在稳定的在室温下至少3个月,甚至在2-8°C(35.6-46.4°F)下更长时间,这使得它在资源有限的情况下非常宝贵。

然而,人们对DNA疫苗的安全性存在一些担忧。杰里米·卡米尔博士,路易斯安那州立大学卫生学院副教授:指出:

“监管部门担心外来DNA会与我们自己的DNA重组或整合。最后,目前的mRNA疫苗技术有一条更直接的成功途径,因为它可以直接翻译成蛋白质,而不需要进入细胞核。”

DNA和mRNA疫苗都是基因疫苗,与其他疫苗相比有许多优势传统的疫苗

一些传统疫苗使用弱化或灭活的病毒或细菌来刺激免疫系统。使用灭活或杀死的病原体可能导致比预期的免疫反应弱。

重组亚单位疫苗使用酵母菌或细菌合成的病毒或细菌蛋白质。亚单位疫苗不会产生强烈的免疫反应,通常需要多次加强注射。此外,亚单位疫苗的设计和生产可能是耗时和具有挑战性的。

与使用弱化病原体的疫苗不同,DNA和RNA疫苗只携带产生一种或多种细菌或病毒蛋白质所需的信息,而不能产生整个病原体。此外,基因疫苗激活免疫系统的所有组成部分,比灭活病原体和亚单位疫苗提供更好的保护。

此外,DNA和RNA疫苗的生产工艺比亚单位和其他传统疫苗的生产工艺便宜和简单。此外,有可能大规模生产DNA和RNA疫苗。

DNA和RNA疫苗使用携带所需细菌或病毒蛋白质信息的DNA或RNA链。制造商可以使用化学过程从头开始合成这些疫苗,这意味着他们可以迅速调整DNA和RNA疫苗制造过程,以应对新变种或病毒的出现。

在过去的30年里,科学家们进行了大量的研究,以解决人们对DNA疫苗引起的有限免疫反应的担忧。这些方法包括提高质粒的稳定性以减缓其降解,改变DNA序列以增加蛋白表达水平,以及使用佐剂增强疫苗产生的免疫反应。

大量的研究也集中在改进DNA疫苗的输送方法,以产生更有效的免疫反应。虽然传统方法包括将DNA疫苗注射到皮肤下或肌肉中,研究人员正在研究一些不需要注射的方法。

直到最近,由于人类免疫反应有限,DNA疫苗只被批准用于兽医。Zydus Cadila研发的新冠病毒DNA疫苗是首个获得批准用于人类的DNA疫苗,标志着DNA疫苗领域向前迈出了重要一步。

值得注意的是,使用ZyCoV-D疫苗需要使用一种简单的无针装置,利用高压帮助疫苗穿透皮肤表面。

几个 人体试验 目前正在评估针对各种传染病的候选DNA疫苗的潜力。这些疫苗包括预防艾滋病毒、埃博拉病毒、寨卡病毒、流感、疱疹病毒和人类乳头瘤病毒引起的传染病的疫苗。

研究人员还在研究针对各种类型的DNA疫苗 癌症 包括胰腺癌、乳腺癌和宫颈癌。肿瘤细胞表达的蛋白质与健康细胞不同,DNA疫苗可以教会免疫系统识别和消除肿瘤细胞。

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