Mikä tekee RNA-rokotteesta erilaisen kuin perinteinen rokote?

28.05.2020 klo 16.00

Tutkijat ympäri maailmaa kehittävät kilvan rokotetta COVID-19-tautia vastaan. Rokotteita kehitetään COVID-19-tautiin useilla eri teknologioilla. Tässä vaiheessa on mahdotonta arvioida, tuleeko jollakin tietyllä teknologialla valmistettu rokote olemaan turvallisempi ja tehokkaampi kuin jollakin toisella. Mikään taho ei voi luonnollisesti tässä vaiheessa luvata yhdenkään rokotekehityshankkeen onnistuvan. Siksi on hyvä, että kehitysprojekteja on pitkälti toista sataa ja tutkimusryhmät käyttävät erilaisia teknologioita ja menetelmiä toimivan rokotteen kehittämiseksi.

Pfizer tekee yhteistyötä saksalaisen biotekniikkayrityksen BioNTechin kanssa kehittääkseen COVID-19 rokotteen hyödyntämällä nk. RNA-rokoteteknologiaa. Tavanomaisten virusrokotteiden kehittämisessä ja valmistamisessa aikaa kuluu viruksen kasvattamiseen ja sen rakenneosien puhdistamiseen tai, elävien ja heikennettyjen virusrokotteiden kohdalla, viruksen heikentämiseen. RNA-rokotteet voidaan rakentaa nopeasti, sillä niissä käytetään vain taudinaiheuttajan geneettistä koodia.

Virus on rakenteeltaan yksinkertainen geenipaketti tai -säiliö, joka tarvitsee lisääntyäkseen isäntäsolua. Viruksen perimäaines on joko DNA:ta (deoksiribonukleiinihappo) tai RNA:ta (ribonukleiinihappo). RNA-viruksen perimäaines sisältää kaiken sen informaation, mikä tarvitaan uusien virusten valmistamiseen ja kokoamiseen. RNA:ssa geneettinen informaatio on koodattuna nukleotidien ketjuiksi eli sekvensseiksi.

RNA-rokoteteknologiasta

RNA-rokoteteknologia edustaa uutta, alan tieteellisissä katsauksissa ”vallankumoukselliseksi” kutsuttua teknologiaa, joka tarjoaa useita etuja perinteisiin rokoteteknologioihin verrattuna:

1) kehityksen nopeus

2) vakioitava kehitysprosessi

3) mahdollisuus tuotannon nopeaan skaalaukseen.

RNA-rokotteet ovat rakenteeltaan perinteisiä rokotteita yksinkertaisempia ja ovat erittäin puhtaita, eli valmiissa rokotteessa on hyvin vähän tuotannossa käytettyjen aineiden jäämiä. Kuten muidenkin ”disruptiivisten” teknologioiden kohdalla, myös RNA-rokotteiden kehittämiseen on liittynyt teknisiä haasteita, mutta pari vuosikymmentä jatkuneen intensiivisen tutkimus- ja kehitystyön tuloksena nämä ongelmat on voitu pääosin ratkaista. Teknologia onkin alan tutkijoiden mukaan saavuttanut kliinisen käytön edellyttävän kypsyysasteen, ja muita viruksia kohtaan kehitettyjä RNA-rokotteita on annettu yli 1 000 koehenkilölle kliinisissä tutkimuksissa. Koska RNA-teknologian edut korostuvat juuri nykyisen kaltaisessa pandemiatilanteessa, on tärkeää, että RNA-rokotteet ovat kehityksessä mukana ja lisäävät osaltaan onnistumisen mahdollisuuksia COVID-19-taudin voittamiseksi.

RNA-rokotteet ja tavanomaiset virusrokotteet

Onnistuneen kehitystyön ja myyntiluvan saamisen jälkeen RNA-rokotteen valmistusprosessi voi nopeuttaa reagointia infektiotauteihin ja epidemioihin. Lue taulukosta lisää siitä, miten RNA-rokotteet eroavat tavanomaisista rokotteista.

  Tavanomaiset rokotteet RNA-rokotteet

Tuotantoon kuluva aika

Suurin osa rokotteista virustauteja vastaan valmistetaan viruksista, joita kasvatetaan kananmunissa tai soluviljelmissä. Virusten kasvattaminen, kerääminen ja niiden rakenneosien puhdistaminen tai kokonaisten virusten heikentäminen voi viedä kuukausia ja on monivaiheinen prosessi. Uusilla viruksilla, kuten SARS-CoV-2, joille tarvitaan uusi rokote mahdollisimman nopeasti, nämä vaiheet voivat hidastaa kehitystyötä.

RNA (joka koodaa antigeenin) valmistetaan laboratoriossa. Geneettistä koodia voidaan syntetisoida sekvenssistä, joka voidaan hetkessä lähettää ympäri maailmaa elektronisesti. Tällä hetkellä RNA-rokotteen kokeellisen erän rakentaminen vie noin viikon.

Biologinen turvallisuus

Suurten virusmäärien kasvattaminen kutakin rokote-erää varten aiheuttaa mahdollisia vaaroja.

Virusta ei tarvita RNA-rokotteen valmistamiseksi. Vain pieniä määriä viruksia käytetään geenien sekvenointiin ja rokotetestaukseen.

Immuunivaste

Antigeeni (virus tai sen rakenneosa) ruiskutetaan kehoon. Kun immuunijärjestelmä on tunnistanut antigeenin, se tuottaa spesifejä vasta-aineita ja valmistautuu kohtaamaan ja torjumaan taudinaiheuttajan.

RNA injektoidaan kehoon ja se menee soluihin sisään. Solut tuottavat RNA:n ohjeilla antigeeniä. Antigeenit esitellään immuunijärjestelmälle, joka alkaa tuottaa vasta-aineita ja T-soluvasteita, jotka torjuvat tautia.

Tuotannon joustavuus

Jokainen uusi rokote vaatii räätälöidyn valmistusprosessin, sisältäen mm monimutkaisia puhdistusvaiheita ja testauksia.

On odotettavissa, että RNA-rokotteiden valmistusprosessia voidaan helposti skaalata ja standardoida. Uusia rokotteita voitaisiin tuottaa vain vähäisillä valmistusprosessin  muutoksilla, käytännössä antigeeniä koodaavan sekvenssin korvaamisella uuden rokotteen antigeenia koodaavaksi.

 

mRNA-rokotteen kehitys