Технологии мРНК-вакцин стали одним из ключевых биомедицинских достижений последних лет.... — 21 мая 2026 г. в 13:44:56.167
Технологии мРНК-вакцин стали одним из ключевых биомедицинских достижений последних лет. Особенно ярко это проявилось во время пандемии COVID-19, когда препараты на основе матричной РНК показали высокую эффективность, скорость разработки и возможность быстрого масштабирования производства. Современные мРНК-платформы условно делятся на два основных типа: линейные и кольцевые. Линейные мРНК уже широко применяются в зарегистрированных вакцинах, тогда как кольцевые РНК считаются новым направлением, способным предложить более высокую стабильность и продолжительное время экспрессии белка. В исследовании российских ученых был проведён комплексный сравнительный анализ обеих технологий с оценкой уровня экспрессии, иммуногенности и защитной эффективности. Линейные мРНК-векторы работают по кэп-зависимому механизму трансляции. Для повышения эффективности в них используются специальные модификации, включая замену уридина на N1-метилпсевдоуридин и применение современных кэпирующих структур CleanCap. Именно такая технология применяется в вакцинах против SARS-CoV-2. Кольцевые мРНК, напротив, не требуют кэпа и используют внутренние сайты посадки рибосомы — IRES-элементы. В исследовании сравнивались два варианта IRES: широко известный CVB3 и менее изученный HRVB6. Авторы стремились определить, насколько современные кольцевые конструкции способны конкурировать с лучшими линейными платформами нового поколения. Первым этапом работы стала оценка экспрессии люциферазы в клетках HEK-293. Результаты показали выраженное превосходство линейных мРНК, содержащих N1-метилпсевдоуридин. Наиболее высокую активность продемонстрировал линейный вектор с CleanCap. Его показатели существенно превосходили как кольцевые конструкции, так и линейные мРНК без модифицированных нуклеотидов. Однако исследователи отметили важную особенность: линейные мРНК обеспечивали очень высокий, но кратковременный пик экспрессии, тогда как кольцевые РНК работали медленнее, но сохраняли активность значительно дольше. Это свидетельствует о принципиально разных механизмах функционирования двух платформ. При исследовании экспрессии в организме мышей была получена аналогичная картина. Линейные конструкции быстро достигали максимума в течение первых суток, после чего уровень экспрессии резко снижался. Кольцевые мРНК демонстрировали более плавное и продолжительное снижение активности. Особенно интересным оказался результат для кольцевой РНК с IRES HRVB6, которая заметно превзошла конструкцию с CVB3. Это позволило авторам предположить, что выбор IRES-элемента критически важен для эффективности кольцевых платформ. Далее исследователи оценивали синтез целевого белка — S-гликопротеина SARS-CoV-2. Максимальная экспрессия снова наблюдалась у линейной мРНК с CleanCap и N1-метилпсевдоуридином. Однако неожиданным результатом стало то, что кольцевая мРНК с HRVB6 показала уровень синтеза белка, близкий к лучшей линейной конструкции. Это существенно отличалось от результатов люциферазного теста, где различия были намного более выраженными. Авторы предположили, что вторичная структура РНК и взаимодействие между UTR-областями, IRES и самим геном могут существенно влиять на эффективность трансляции конкретного белка. Ключевой частью работы стало исследование иммуногенности. Мышей иммунизировали различными вариантами мРНК-вакцин, после чего измеряли уровень нейтрализующих антител к SARS-CoV-2. Несмотря на значительно более низкую экспрессию, кольцевая мРНК с HRVB6 обеспечила уровень антител практически идентичный лучшей линейной конструкции с CleanCap. После повторной вакцинации и заражения вирусом обе платформы обеспечили полную защиту животных от летального исхода. Уровень вирусной нагрузки в лёгких также существенно снижался в обеих группах. Таким образом, исследование показало, что высокая экспрессия белка не всегда напрямую определяет эффективность иммунного ответа. Отдельное внимание авторы уделили пассивной иммунизации. Для этого использовались мРНК, кодирующие антитело против ботулотоксина типа A.