COVID-19 mRNA వ్యాక్సిన్: సైన్స్‌లో ఒక మైలురాయి మరియు మెడిసిన్‌లో గేమ్ ఛేంజర్

వైరల్ ప్రోటీన్లు టీకా రూపంలో యాంటిజెన్‌గా నిర్వహించబడతాయి మరియు శరీరం యొక్క రోగనిరోధక వ్యవస్థ ఇచ్చిన యాంటిజెన్‌కు వ్యతిరేకంగా ప్రతిరోధకాలను ఏర్పరుస్తుంది, తద్వారా భవిష్యత్తులో ఏదైనా ఇన్‌ఫెక్షన్ నుండి రక్షణ కల్పిస్తుంది. ఆసక్తికరంగా, యాంటిజెన్/ప్రోటీన్ యొక్క వ్యక్తీకరణ/అనువాదం కోసం సెల్ మెషినరీని ఉపయోగించే వ్యాక్సిన్ రూపంలో సంబంధిత mRNA కూడా ఇవ్వబడటం మానవ చరిత్రలో ఇదే మొదటిసారి. ఇది శరీరంలోని కణాలను యాంటిజెన్‌ను ఉత్పత్తి చేసే కర్మాగారంగా మారుస్తుంది, ఇది క్రియాశీలంగా పనిచేస్తుంది రోగనిరోధక శక్తి ప్రతిరోధకాలను ఉత్పత్తి చేయడం ద్వారా. ఈ mRNA టీకాలు మానవుల క్లినికల్ ట్రయల్స్‌లో సురక్షితమైనవి మరియు ప్రభావవంతమైనవిగా గుర్తించబడ్డాయి. మరియు, ఇప్పుడు, COVID-19 mRNA వ్యాక్సిన్ BNT162b2 (Pfizer/BioNTech) ప్రోటోకాల్ ప్రకారం ప్రజలకు అందించబడుతోంది. మొదటిసారిగా ఆమోదించబడిన mRNA వ్యాక్సిన్‌గా, ఇది సైన్స్‌లో ఒక మైలురాయి, ఇది కొత్త శకానికి నాంది పలికింది. వైద్యం మరియు ఔషధ పంపిణీ. ఇది త్వరలో అనువర్తనాన్ని చూడవచ్చు mRNA క్యాన్సర్ చికిత్స కోసం సాంకేతికత, ఇతర వ్యాధులకు వ్యాక్సిన్‌ల శ్రేణి, తద్వారా ఔషధం యొక్క అభ్యాసాన్ని మార్చడం మరియు భవిష్యత్తులో ఔషధ పరిశ్రమను పూర్తిగా తీర్చిదిద్దడం.  

వ్యాధిగ్రస్తులకు చికిత్స చేయడానికి లేదా క్రియాశీల రోగనిరోధక శక్తి అభివృద్ధికి యాంటిజెన్‌గా పనిచేయడానికి సెల్ లోపల ప్రోటీన్ అవసరమైతే, ఆ ప్రోటీన్ చెక్కుచెదరకుండా సెల్‌లోకి సురక్షితంగా పంపిణీ చేయబడాలి. ఇది ఇప్పటికీ ఒక ఎత్తైన పని. సంబంధిత న్యూక్లియిక్ యాసిడ్ (DNA లేదా RNA) ను ఇంజెక్ట్ చేయడం ద్వారా ప్రోటీన్ నేరుగా సెల్‌లోకి వ్యక్తీకరించబడుతుందా, ఇది వ్యక్తీకరణ కోసం సెల్యులార్ మెషినరీని ఉపయోగిస్తుంది? 

పరిశోధకుల బృందం న్యూక్లియిక్ యాసిడ్ ఎన్‌కోడ్ ఔషధం యొక్క ఆలోచనను రూపొందించింది మరియు 1990లో మొదటిసారిగా ప్రత్యక్ష ఇంజెక్షన్‌ని ప్రదర్శించింది. mRNA ఇన్ టు మౌస్ కండరము కండరాల కణాలలో ఎన్కోడ్ చేయబడిన ప్రోటీన్ యొక్క వ్యక్తీకరణకు దారితీసింది⁽¹⁾. ఇది జన్యు-ఆధారిత చికిత్సా విధానాలు, అలాగే జన్యు-ఆధారిత వ్యాక్సిన్‌ల యొక్క అవకాశాన్ని తెరిచింది. ఈ అభివృద్ధిని భంగపరిచే సాంకేతికతగా పరిగణించారు, దీనికి వ్యతిరేకంగా భవిష్యత్తులో వ్యాక్సిన్ సాంకేతికతలు కొలవబడతాయి ⁽²⁾.

ఆలోచన ప్రక్రియ త్వరగా 'జన్యు-ఆధారిత' నుండి 'కి మారింది.mRNAmRNAతో పోలిస్తే అనేక ప్రయోజనాలను అందించినందున -ఆధారిత' సమాచార బదిలీ DNA mRNA జీనోమ్‌లో కలిసిపోదు (అందుకే హానికరమైన జెనోమిక్ ఇంటిగ్రేషన్ లేదు) లేదా ప్రతిరూపం చేయదు. ఇది ప్రోటీన్ యొక్క వ్యక్తీకరణకు నేరుగా అవసరమైన మూలకాలను మాత్రమే కలిగి ఉంటుంది. సింగిల్ స్ట్రాండెడ్ RNA మధ్య పునఃసంయోగం చాలా అరుదు. అంతేకాకుండా, ఇది కణాల లోపల కొన్ని రోజులలో విచ్ఛిన్నమవుతుంది. జన్యు-ఆధారిత వ్యాక్సిన్ అభివృద్ధికి వెక్టర్‌గా పనిచేయడానికి ఈ లక్షణాలు mRNAని సురక్షితమైన మరియు తాత్కాలిక సమాచారాన్ని మోసుకెళ్లే అణువుగా మరింత అనుకూలంగా చేస్తాయి. ⁽³⁾. ప్రొటీన్ వ్యక్తీకరణ కోసం కణాలలోకి బట్వాడా చేయగల సరైన కోడ్‌లతో ఇంజనీరింగ్ చేయబడిన mRNAల సంశ్లేషణకు సంబంధించి సాంకేతికతలో పురోగతితో, పరిధి మరింత విస్తరించింది టీకాలు చికిత్సా ఔషధాలకు. క్యాన్సర్ ఇమ్యునోథెరపీలు, ఇన్ఫెక్షియస్ డిసీజ్ వ్యాక్సిన్‌లు, ప్లూరిపోటెంట్ స్టెమ్ సెల్‌ల mRNA-ఆధారిత ఇండక్షన్, జీనోమ్ ఇంజనీరింగ్ కోసం డిజైనర్ న్యూక్లియస్‌ల mRNA-సహాయక డెలివరీ మొదలైన వాటిలో సంభావ్య అప్లికేషన్‌తో mRNA యొక్క ఉపయోగం ఔషధ తరగతిగా దృష్టిని ఆకర్షించడం ప్రారంభించింది. ⁽⁴⁾.  

యొక్క ఆవిర్భావం mRNA ఆధారిత టీకాలు మరియు థెరప్యూటిక్స్ ప్రీ-క్లినికల్ ట్రయల్స్ ఫలితాల ద్వారా మరింత పుంజుకుంది. ఇన్ఫ్లుఎంజా వైరస్, జికా వైరస్, రాబిస్ వైరస్ మరియు ఇతర జంతువుల నమూనాలలో అంటు వ్యాధి లక్ష్యాలకు వ్యతిరేకంగా శక్తివంతమైన రోగనిరోధక ప్రతిస్పందనను పొందేందుకు ఈ టీకాలు కనుగొనబడ్డాయి. క్యాన్సర్ క్లినికల్ ట్రయల్స్‌లో mRNAని ఉపయోగించడం ద్వారా కూడా మంచి ఫలితాలు కనిపించాయి ⁽⁵⁾. సాంకేతికత యొక్క వాణిజ్య సామర్థ్యాన్ని గ్రహించి, పరిశ్రమలు mRNA-ఆధారిత టీకాలు మరియు ఔషధాలలో భారీ R&D పెట్టుబడులు పెట్టాయి. ఉదాహరణకు, 2018 వరకు, Moderna Inc. ఏదైనా మార్కెట్ చేయబడిన ఉత్పత్తికి ఇంకా సంవత్సరాల దూరంలో ఉన్నప్పటికీ ఇప్పటికే ఒక బిలియన్ డాలర్ల కంటే ఎక్కువ పెట్టుబడి పెట్టి ఉండవచ్చు. ⁽⁶⁾. అంటు వ్యాధి వ్యాక్సిన్‌లు, క్యాన్సర్ ఇమ్యునోథెరపీలు, జన్యు వ్యాధుల చికిత్స మరియు ప్రోటీన్ రీప్లేస్‌మెంట్ థెరపీలలో mRNAని చికిత్సా పద్ధతిగా ఉపయోగించడం కోసం ఏకీకృత ప్రయత్నాలు చేసినప్పటికీ, mRNA సాంకేతికత దాని అస్థిరత మరియు న్యూక్లియస్‌ల ద్వారా అధోకరణం చెందే అవకాశం కారణంగా పరిమితం చేయబడింది. ఎమ్‌ఆర్‌ఎన్‌ఎ యొక్క రసాయన సవరణ కొంచెం సహాయపడింది, అయితే ఎంఆర్‌ఎన్‌ఎను పంపిణీ చేయడానికి లిపిడ్-ఆధారిత నానోపార్టికల్స్ ఉపయోగించినప్పటికీ కణాంతర డెలివరీ ఇప్పటికీ అడ్డంకిగా మిగిలిపోయింది. ⁽⁷⁾. 

చికిత్సా విధానాల కోసం mRNA సాంకేతికత పురోగతికి నిజమైన థ్రస్ట్ వచ్చింది, ప్రపంచవ్యాప్తంగా ప్రదర్శించిన దురదృష్టకర పరిస్థితి Covid -19 మహమ్మారి. SARS-CoV-2కి వ్యతిరేకంగా సురక్షితమైన మరియు సమర్థవంతమైన వ్యాక్సిన్‌ని అభివృద్ధి చేయడం ప్రతి ఒక్కరికీ అత్యంత ప్రాధాన్యతగా మారింది. COVID-19 mRNA వ్యాక్సిన్ BNT162b2 (Pfizer/BioNTech) యొక్క భద్రత మరియు ప్రభావాన్ని నిర్ధారించడానికి పెద్ద ఎత్తున మల్టీసెంట్రిక్ క్లినికల్ ట్రయల్ నిర్వహించబడింది. ట్రయల్ జనవరి 10, 2020న ప్రారంభమైంది. దాదాపు పదకొండు నెలల కఠోరమైన పని తర్వాత, BNT19b162ని ఉపయోగించి టీకాలు వేయడం ద్వారా COVID-2 నివారించవచ్చని క్లినికల్ స్టడీ నుండి వచ్చిన డేటా నిరూపించింది. ఇది mRNA-ఆధారిత వ్యాక్సిన్ అంటువ్యాధుల నుండి రక్షణను అందించగలదనే భావన యొక్క రుజువును అందించింది. మహమ్మారి విసిరిన అపూర్వమైన సవాలు, తగినంత వనరులు అందుబాటులో ఉంచినట్లయితే, mRNA- ఆధారిత వ్యాక్సిన్‌ను వేగంగా అభివృద్ధి చేయవచ్చని నిరూపించడంలో సహాయపడింది. ⁽⁸⁾. Moderna యొక్క mRNA వ్యాక్సిన్ కూడా గత నెలలో FDA ద్వారా అత్యవసర వినియోగ అధికారాన్ని పొందింది.

COVID-19 రెండూ mRNA టీకాలు అంటే, ఫైజర్/బయోఎన్‌టెక్ యొక్క BNT162b2 మరియు Moderna యొక్క టీకా నిర్వహణ కోసం జాతీయ ప్రోటోకాల్‌ల ప్రకారం ప్రజలకు టీకాలు వేయడానికి mRNA-1273 ఇప్పుడు ఉపయోగించబడుతోంది. ⁽⁹⁾.

ఇద్దరి విజయం Covid -19 mRNA (Pfizer/BioNTech మరియు Moderna యొక్క mRNA-162 యొక్క BNT2b1273) వ్యాక్సిన్‌లు క్లినికల్ ట్రయల్స్‌లో మరియు వాటి ఉపయోగం కోసం తదుపరి ఆమోదం సైన్స్ మరియు మెడిసిన్‌లో ఒక మైలురాయి. దాదాపు మూడు దశాబ్దాలుగా సైంటిఫిక్ కమ్యూనిటీ మరియు ఫార్మాస్యూటికల్ పరిశ్రమ అనుసరిస్తున్న ఇప్పటివరకు నిరూపించబడని, అధిక సంభావ్య వైద్య సాంకేతికతను ఇది నిరూపించింది. ⁽¹⁰⁾.   

మహమ్మారి మరియు mRNA థెరప్యూటిక్స్ ఔషధం మరియు ఔషధ పంపిణీ శాస్త్రంలో కొత్త శకానికి నాంది పలికే విఘాతం కలిగించే సాంకేతికతగా నిరూపించబడిన తర్వాత ఈ విజయం తర్వాత కొత్త ఉత్సాహం శక్తిని కూడగట్టుకుంటుంది.   

*** 

ప్రస్తావనలు  

1. వోల్ఫ్, JA మరియు ఇతరులు., 1990. వివోలో మౌస్ కండరానికి ప్రత్యక్ష జన్యు బదిలీ. సైన్స్ 247, 1465–1468 (1990). DOI: https://doi.org/10.1126/science.1690918  

2. కస్లో DC. టీకా అభివృద్ధిలో సంభావ్య అంతరాయం కలిగించే సాంకేతికత: జన్యు-ఆధారిత టీకాలు మరియు అంటు వ్యాధులకు వాటి అప్లికేషన్. ట్రాన్స్ ఆర్ సోక్ ట్రోప్ మెడ్ హైగ్ 2004; 98:593 - 601; http://dx.doi.org/10.1016/j.trstmh.2004.03.007  

3. Schlake, T., Thess A., et al., 2012. mRNA-వ్యాక్సిన్ సాంకేతికతలను అభివృద్ధి చేయడం. RNA జీవశాస్త్రం. 2012 నవంబర్ 1; 9(11): 1319 1330. DOI: https://doi.org/10.4161/rna.22269  

4. సాహిన్, యు., కారికో, కె. & ట్యురేసి, Ö. mRNA-ఆధారిత థెరప్యూటిక్స్ — కొత్త తరగతి ఔషధాలను అభివృద్ధి చేయడం. నేచర్ రివ్యూ డ్రగ్ డిస్కవరీ 13, 759–780 (2014). DOI: https://doi.org/10.1038/nrd4278 

5. పార్డి, N., హొగన్, M., పోర్టర్, F. et al., 2018. mRNA వ్యాక్సిన్‌లు — టీకా శాస్త్రంలో కొత్త శకం. నేచర్ రివ్యూ డ్రగ్ డిస్కవరీ 17, 261–279 (2018). DOI: https://doi.org/10.1038/nrd.2017.243 

6. క్రాస్ ఆర్., 2018. mRNA ఔషధ పరిశ్రమకు అంతరాయం కలిగించగలదా? సెప్టెంబర్ 3, 2018న ప్రచురించబడింది. కెమికల్ & ఇంజనీరింగ్ వార్తలు వాల్యూమ్ 96, సంచిక 35 ఆన్‌లైన్‌లో అందుబాటులో ఉన్నాయి https://cen.acs.org/business/start-ups/mRNA-disrupt-drug-industry/96/i35 27 డిసెంబర్ 2020న యాక్సెస్ చేయబడింది.  

7. వాధ్వా A., అల్జబ్బరి A., మరియు ఇతరులు., 2020. mRNA-ఆధారిత వ్యాక్సిన్‌ల పంపిణీలో అవకాశాలు మరియు సవాళ్లు. ప్రచురించబడింది: 28 జనవరి 2020. ఫార్మాస్యూటిక్స్ 2020, 12(2), 102; DOI: https://doi.org/10.3390/pharmaceutics12020102     

8. పోలాక్ F., థామస్ S., మరియు ఇతరులు., 2020. BNT162b2 mRNA కోవిడ్-19 వ్యాక్సిన్ యొక్క భద్రత మరియు సమర్థత. ది న్యూ ఇంగ్లాండ్ జర్నల్ ఆఫ్ మెడిసిన్. డిసెంబర్ 10, 2020న ప్రచురించబడింది. DOI: https://doi.org/10.1056/NEJMoa2034577  

9. పబ్లిక్ హెల్త్ ఇంగ్లాండ్, 2020. గైడెన్స్ – COVID-19 mRNA వ్యాక్సిన్ BNT162b2 (Pfizer/BioNTech) కోసం జాతీయ ప్రోటోకాల్. ప్రచురించబడింది 18 డిసెంబర్ 2020. చివరిగా నవీకరించబడింది 22 డిసెంబర్ 2020. ఆన్‌లైన్‌లో ఇక్కడ అందుబాటులో ఉంది https://www.gov.uk/government/publications/national-protocol-for-covid-19-mrna-vaccine-bnt162b2-pfizerbiontech 28 డిసెంబర్ 2020న యాక్సెస్ చేయబడింది.   

10. సర్విక్ కె., 2020. mRNA యొక్క తదుపరి సవాలు: ఇది ఔషధంగా పని చేస్తుందా? సైన్స్. 18 డిసెంబర్ 2020న ప్రచురించబడింది: వాల్యూమ్. 370, సంచిక 6523, పేజీలు 1388-1389. DOI: https://doi.org/10.1126/science.370.6523.1388 ఆన్‌లైన్‌లో అందుబాటులో ఉంది https://science.sciencemag.org/content/370/6523/1388/tab-article-info  

***