이 기사는 Dr. Hoang Thanh Van – 수석 연구원, Vinmec 줄기 세포 및 유전자 기술 연구소에 의해 번역되었습니다.

Moderna와 Pfizer의 COVID-19 주사가 있기 오래 전에 과학자들은 전염병, 암 등과의 싸움에서 유전자 암호화 백신의 사용을 고려하고 있었습니다.

1부: 일반 소개

11월 초, 세계는 마침내 COVID-19에 대한 좋은 소식을 받았습니다. 3상 임상 시험의 중간 분석 결과에 따르면 두 가지 백신 후보(하나는 화이자, 바이오엔텍, 다른 하나는 모더나)가 90% 이상 효과적입니다.

이 백신은 효과가 매우 유사할 뿐만 아니라 한 가지 공통점이 있습니다. 모두 메신저 RNA(메신저 RNA 또는 mRNA)로 만들어졌다는 것입니다.

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mRNA 백신 우리 세포가 바이러스 단백질을 만들 수 있는 유전 암호를 제공함으로써 작동합니다. 이러한 바이러스에 특정한 비병원성 단백질이 만들어지면 신체는 면역 반응을 시작하여 사람이 미래의 바이러스 감염과 싸울 수 있도록 합니다.

이론에 대하여, mRNA는 모든 단백질을 생산하는 데 사용할 수 있으며, 백신에서 일반적으로 발견되는 단백질 또는 불활성화 및 약독화된 바이러스 버전보다 제조가 훨씬 간단하다는 이점이 있습니다. 따라서 전문가 Norbert Pardi에 따르면 이는 매력적인 기술입니다. mRNA 백신 ~에 펜실베니아 대학교.

질병과 싸우기 위해 유용한 단백질을 만들기 위해 mRNA를 사용한다는 개념은 수십 년 전으로 거슬러 올라갑니다. 그러나 지금까지 이 기술을 사용하는 백신은 임상 시험에서 까지 오지 않았습니다. 백신 성공 사스 코로나 바이러스 2 “최근까지 소수의 사람들만이 mRNA 백신을 정말로 믿었기 때문에 RNA 분야에 정말 좋습니다.”라고 Pardi는 과학자에게 말했습니다. “이제 우리는 전염병이 닥쳤을 때 현실 세계에서 그 유용성을 실제로 보여줄 기회를 얻었습니다.”

미르나
코로나 바이러스로 인한 질병을 예방하는 mRNA 백신

2부: mRNA 백신의 장애물 극복

1990년 과학자들은 질병과 싸우는 데 필요한 단백질을 생성하기 위해 유전자 기반 치료법을 사용할 가능성을 보여주는 첫 번째 증거를 발표했습니다. 이번 연구에서 과학자들은 유전물질을 쥐에 주입한 후 세포가 RNA나 DNA로 암호화된 단백질을 성공적으로 생산했다고 보고했다.

이 접근 방식은 우리가 백신을 만드는 방식에 혁명을 일으킬 가능성이 있습니다. 이론상으로는 신체가 병원체에 대한 면역을 강화하고 암 및 희귀 유전 질환과 같은 질병과 싸우는 데 필요한 모든 단백질을 만드는 데 사용될 수 있습니다.

이러한 유망한 자격 증명에도 불구하고 mRNA 사용과 관련된 문제가 지적되었습니다. 기존의 mRNA는 낮은 수준의 단백질만 생산하고, 분자는 체내에서 너무 빨리 분해되어 치료제로 적합하지 않습니다.

게다가 RNA는 그것이 암호화하는 단백질에 대한 반응과 무관하게 면역 반응을 유발할 수 있습니다. Pardi는 “외부 RNA를 사람이나 동물에 주입하면 매우 심각한 염증 반응을 일으킬 수 있습니다.”라고 말합니다. 바이러스는 DNA나 RNA를 사용하여 유전 정보를 저장하기 때문에 이것이 바이러스에 대한 우리 몸의 자연적인 방어라고 그는 덧붙였습니다.

국제백신학회(International Society for Vaccines) 회장이자 유전자 기반 백신의 개척자인 마가렛 리우(Margaret Liu)는 이러한 문제 때문에 기술 채택이 느리고 압도적이라고 말했습니다. 더 내구성이 있고 조작하기 쉽습니다. (Liu는 AstraZeneca의 COVID-19 백신을 개발한 Oxford 대학의 Jenner Institute의 과학 자문 위원회에 있습니다.)

몇 가지 주요 기술 발전이 Moderna와 Pfizer/BioNTech의 SARS-CoV-2 백신의 성공에 기여했습니다. 2000년대 초, 펜실베니아 대학의 한 쌍의 과학자인 Katalin Karikó와 Drew Weissman이 RNA의 구성 요소인 뉴클레오사이드를 변경함으로써 mRNA 백신이 이 기술의 주요 한계 중 일부를 해결할 수 있다는 것을 발견하면서 mRNA 백신이 유명해졌습니다. 2005년 논문에서 그들은 변형된 합성 뉴클레오사이드가 mRNA로부터 단백질 생산을 증가시키고 mRNA 분자 자체에 대한 면역계의 반응을 상당히 억제할 수 있다고 보고했습니다. (Karikó는 현재 BioNTech의 수석 부사장입니다.)

Liu는 “대부분의 사람들이 이것을 큰 돌파구로 인식하고 있다고 생각합니다.”라고 말했습니다. [đối với vắc-xin mRNA]”.

그러나 과학자들은 주입 후 빠르게 분해되지 않도록 mRNA를 강화하는 방법이 여전히 필요했습니다. Pardi는 Karikó 및 Weissman과 함께 솔루션을 개발했습니다. mRNA를 지질 나노입자(지질 나노입자, LNP)라고 하는 작은 지방 거품에 캡슐화하여 분자를 보호하고 세포로의 분포를 증가시킬 수 있었습니다.

전염병 대비 혁신 연합(CEPI)의 프로그램 및 기술 책임자인 닉 잭슨(Nick Jackson)은 다음과 같이 말했습니다. [trong và ngoài cơ thể] mRNA. CEPI는 Moderna를 포함한 많은 SARS-CoV-2 백신에 자금을 제공하는 조직입니다. “LNP를 둘러싼 놀라운 혁신 덕분에 마침내 mRNA 요법의 실제 적용 가능성을 보여주고 잠재력을 열었습니다.”

코로나바이러스 2019의 캡시드 및 게놈 RNA 가닥의 구조 모델
코로나바이러스 2019의 캡시드 및 게놈 RNA 가닥의 구조 모델

3부: RNA 백신의 흥미진진한 시대

과학자들은 광견병, 인플루엔자 및 지카. 현재까지 소규모의 초기 단계 임상 시험을 통과한 사례는 없습니다. Liu는 과학자에게 두 가지 SARS-CoV-2 백신이 “지금까지 가장 발전된 것”이라고 말했습니다. “아닙니다 [trong số những loại khác] 우리가 본 것처럼 유망합니다.”

실제로 화이자/바이오엔텍과 모더나의 SARS-COV-2 백신은 기대를 훨씬 뛰어넘었다. 두 약에 대해 보고된 90% 이상의 유효성은 승인을 위해 백신을 고려할 때 미국 식품의약국의 유효성에 대한 50% 임계값을 초과합니다.긴급 사용 승인. 이달 초 워싱턴포스트의 국립알레르기·전염병연구소(NIAID) 소장인 앤서니 파우치(Anthony Fauci)는 화이자 백신과 바이오엔텍 백신의 결과가 “실제로 꽤 좋다. (NIAID는 또 다른 SARS-CoV-2 mRNA 백신에 대해 Moderna와 파트너 관계를 맺었습니다.)

다른 병원체에 대한 이전의 노력은 약속이 없는 것으로 나타났지만 이러한 백신은 왜 그렇게 효과적인 것으로 보이는지 아직 미해결 질문으로 남아 있습니다. Liu에 따르면 한 가지 간단한 이유는 우리가 개발에 많은 투자와 노력을 쏟아 부었기 때문일 수 있습니다. Liu는 또한 높은 수준의 효능에 대한 한 가지 설명이 뉴클레오사이드 기술로 인해 면역 반응을 증가시킬 수 있는 mRNA에 대한 비특이적 염증 반응을 백신이 촉발할 수 있다는 가설을 세웠다.

다른 한편으로 이것은 SARS-CoV-2 mRNA 백신의 일부 수용자에게서 보고된 통증 및 통증과 같은 심각한 반응을 설명할 수도 있다고 덧붙였습니다. (다른 사람들은 지질 나노입자가 일부 시험 참가자에게서 보고된 심각하지만 일시적인 부작용에 대한 책임이 있다고 제안했습니다.)

궁극적으로, 이러한 백신이 지금까지 왜 그렇게 효과가 있었는지 말하기에는 너무 이르다. “아직 잠정 결과입니다. 아직 게시되지 않았습니다. 그리고 우리는 여전히 이러한 제품과 관련된 방대한 안전 데이터베이스를 확인해야 합니다.”라고 Jackson이 말했습니다. 또한 백신을 냉동실에 보관해야 할 필요성에 대한 우려와 같이 해결해야 할 몇 가지 문제가 있습니다. 특히 -70°C에서 보관해야 하는 Pfizer/BioNTech 백신의 경우 그렇습니다. (독일 큐어백(CureVac)이 개발한 또 다른 SARS-CoV-2 mRNA 백신은 5°C에서 보관할 수 있다. mRNA를 변형하지 않은 백신은 아직 초기 단계다. 임상시험이다.)

그러나 COVID-19에 대한 mRNA 백신의 초기 성공으로 과학자들은 이 기술의 미래에 대해 낙관적입니다. “지금은 RNA 백신에 있어 정말 흥미로운 시기입니다.”라고 Pardi가 과학자에게 말했습니다. 전염병에 대한 응용을 넘어 학계와 산업계의 연구자들은 암에 대한 면역 체계를 활용하기 위해 mRNA 백신의 사용을 추구하고 있습니다. Pardi는 mRNA 플랫폼의 가장 큰 이점 중 하나는 유연성이라고 말합니다. 예를 들어, 그는 현재 여러 바이러스 단백질을 단일 백신으로 인코딩하는 방법을 연구하고 있으며, 이는 바이러스에 대한 더 강한 면역 반응을 유도하는 데 도움이 될 수 있습니다.

이제 mRNA 백신이 그 힘을 보여주었으므로 잭슨에 따르면 더 많은 백신 제조업체가 이 기술에 관심을 가질 수 있다고 합니다. “저와 다른 사람들은 이것이 특히 발병에 대응하는 데 도움이 되는 신속한 대응 조치에 찬성하여 전염병에 mRNA를 적용하는 새로운 시대를 예고할 것이라고 예측합니다.”

저자: Diana Kwon, 2020년 11월 25일 The Scientific Magazine 발행

참조 소스:

https://www.the-scientist.com/news-opinion/the-promise-of-mrna-vaccines-68202?utm_campaign=TS_DAILY%20NEWSLETTER_2020&utm_medium=email&_hsmi=101339131&_hsenc=p2ANqtz-_xUyshHVr4pjhn3e2QdsN7i1IsOgthFap6X6psQ34oi7Ol9pRed-4ruU1lrGT2t1R0VWclsJOZpTK71JrMemGpmis3xHWxNDc1RBzRUC7kfwvXqN0&utm_content=101339131&utm_source=hs_email