המדע מאחורי חיסוני mRNA: מבט מקרוב

כיצד פועלים חיסוני mRNA?

חיסוני mRNA הם סוג חדש של חיסון הפועל על ידי שימוש בחתיכה קטנה של חומר גנטי הנקרא RNA שליח (mRNA). ה-mRNA הוא רצף של הוראות גנטיות המורה לתאים בגוף כיצד לייצר חלק מהנגיף, המכונה אנטיגן ויראלי. ברגע שהאנטיגן הנגיפי מיוצר, המערכת החיסונית מזהה אותו כזר ומפעילה תגובה חיסונית כדי להרוס אותו. תהליך זה מאמן את המערכת החיסונית לזהות ולהילחם בנגיף אם ייתקלו בו בעתיד.

כדי לפתח חיסון mRNA, מדענים מזהים תחילה את הרצף הגנטי של האנטיגן הנגיפי שהם רוצים לייצר. לאחר מכן הם יוצרים mRNA סינתטי המכיל את אותו רצף גנטי. ה-mRNA הסינטטי הזה מוקף בננו-חלקיק שומני ומוזרק לגוף. לאחר שנכנסו לתאים, ה-mRNA מורה לתאים לייצר את האנטיגן הנגיפי, אשר מוצג לאחר מכן על פני התאים. זה מעורר תגובה חיסונית, המייצרת נוגדנים ותאי T הספציפיים לאנטיגן הנגיפי. תאי חיסון אלו נשארים בגוף ויכולים לזהות ולהרוס במהירות את הנגיף אם ייתקלו בו בעתיד.

כיצד פועלים חיסוני mRNA?

ההיסטוריה של חיסוני mRNA

הרעיון של שימוש ב-mRNA כחיסון הוצע לראשונה בשנות ה-90, אך נדרשו כמה עשורים של מחקר ופיתוח עד שחיסוני mRNA הפכו למציאות. פריצת הדרך הגיעה ב-2005, כאשר חוקרים מאוניברסיטת פנסילבניה והמכונים הלאומיים לבריאות (NIH) הוכיחו שניתן להשתמש ב-mRNA לייצור חלבונים בתאים. גילוי זה סלל את הדרך לפיתוח חיסוני mRNA.

חיסון ה-mRNA הראשון שאושר לשימוש היה חיסון Pfizer-BioNTech COVID-19, שקיבל אישור לשימוש חירום על ידי ה-FDA בדצמבר 2020. לאחר מכן חיסון Moderna COVID-19, שקיבל גם אישור לשימוש חירום על ידי ה-FDA שבוע לאחר מכן.

יתרונות חיסוני mRNA

אחד היתרונות העיקריים של חיסוני mRNA הוא המהירות והגמישות שלהם בפיתוח. חיסונים מסורתיים יכולים להימשך שנים להתפתח, אך ניתן לעצב ולהפיק חיסוני mRNA תוך שבועות או חודשים. הסיבה לכך היא שתהליך ייצור ה-mRNA הוא פשוט יחסית וניתן לאוטומטי, מה שמאפשר ייצור בקנה מידה גדול.

יתרון נוסף של חיסוני mRNA הוא שהם אינם מכילים שום וירוס חי, ולכן אין סיכון להידבקות מהחיסון עצמו. זה הופך את חיסוני mRNA לבטוחים יותר עבור אנשים עם מערכת חיסון מוחלשת או מצבים בריאותיים אחרים שהופכים אותם לפגיעים יותר לזיהומים.

חיסוני mRNA לעומת חיסונים מסורתיים

חיסונים מסורתיים פועלים באמצעות צורה מוחלשת או מושבתת של הנגיף כדי לעורר תגובה חיסונית. גישה זו הייתה בשימוש במשך עשורים רבים והייתה יעילה ביותר במניעת מחלות זיהומיות. עם זאת, חיסונים מסורתיים יכולים להימשך שנים לפתח ולדרוש מתקני ייצור בקנה מידה גדול כדי לייצר את הנגיף.

חיסוני mRNA, לעומת זאת, אינם דורשים ייצור של הנגיף עצמו. במקום זאת, הם משתמשים בחתיכה קטנה של חומר גנטי המורה לתאים לייצר את האנטיגן הנגיפי. זה הופך את תהליך הפיתוח והייצור של חיסוני mRNA למהיר וגמיש יותר מאשר חיסונים מסורתיים.

בטיחות חיסוני mRNA

חיסוני mRNA נבדקו בהרחבה בניסויים קליניים והוכחו כבטוחים ויעילים. עם זאת, כמו כל החיסונים, הם עלולים לגרום לתופעות לוואי. תופעות הלוואי השכיחות ביותר של חיסוני mRNA הן קלות וכוללות כאב או נפיחות במקום ההזרקה, חום ועייפות. תופעות הלוואי הללו חולפות בדרך כלל תוך מספר ימים והן סימן לכך שמערכת החיסון מגיבה לחיסון.

היו כמה דיווחים על תופעות לוואי חמורות יותר, כגון תגובות אלרגיות, אך אלו נדירות. הסיכון לפתח תגובה אלרגית חמורה לחיסון mRNA מוערך בכ-1 למיליון.

יעילות חיסוני mRNA

ניסויים קליניים של חיסוני mRNA הראו שהם יעילים מאוד במניעת COVID-19. הן החיסונים של Pfizer-BioNTech והן של Moderna הוכחו כיעילים ביותר מ-90% במניעת COVID-19. זהו הישג יוצא דופן, בהתחשב בכך שלחיסונים מסורתיים יש בדרך כלל שיעור יעילות של כ-60-70%.

חשוב לציין כי היעילות של חיסוני mRNA עשויה להשתנות בהתאם לזן הספציפי של הנגיף ולאוכלוסיה המתחסנת. עם זאת, גם אם היעילות נמוכה מ-90%, חיסוני mRNA עדיין צפויים לספק הגנה משמעותית מפני הנגיף.

ניסויים קליניים של חיסוני mRNA

הניסויים הקליניים של mRNA החיסונים בוצעו במספר שלבים, כאשר כל שלב נועד לבדוק היבטים שונים של בטיחות החיסון ויעילותו. השלב הראשון כולל מספר קטן של מתנדבים והוא נועד לבדוק את בטיחות החיסון והמינון. אם נמצא שהחיסון בטוח, הוא עובר לשלב השני, הכולל מספר גדול יותר של מתנדבים ובודק את יעילות החיסון.

השלב השלישי של הניסויים הקליניים הוא הגדול והחשוב ביותר. הוא מערב עשרות אלפי מתנדבים ונועד לבחון את בטיחות החיסון ויעילותו בסביבה אמיתית. החיסונים Pfizer-BioNTech ומודרנה COVID-19 עברו שניהם ניסויים קליניים קפדניים לפני שקיבלו אישור לשימוש חירום על ידי ה-FDA.

עתיד חיסוני mRNA

לחיסוני mRNA יש פוטנציאל לחולל מהפכה בדרך שבה אנו מפתחים ומייצרים חיסונים. הם מהירים וגמישים יותר מחיסונים מסורתיים וניתן להתאים אותם לזנים ספציפיים של הנגיף. זה הופך אותם לאידיאליים לתגובה למחלות זיהומיות מתעוררות ולמגיפות עולמיות.

יש גם מחקר מתמשך על השימוש בחיסוני mRNA למחלות אחרות, כמו סרטן ושפעת. אם יצליח, הדבר עשוי להוביל לפיתוח טיפולים יעילים יותר למחלות אלו.

עם זאת, חיסוני mRNA מתמודדים גם עם כמה אתגרים. אחד האתגרים הגדולים ביותר הוא הצורך באחסון ובהובלה קרה, שכן ה-mRNA שביר ויכול להתפרק במהירות בטמפרטורת החדר. זה מקשה על הפצת החיסון לאזורים מרוחקים או בעלי הכנסה נמוכה.