קרדיט: nobeastsofierce - Shutterstock
החיסון הראשון ל-COVID שיושק בארה"ב, זה של פייזר ו-BioNTech, הוא חיסון mRNA. השני כנראה יהיה גם כן: החיסון של Moderna עומד לבחינה השבוע. מעולם לא היה לנו חיסון mRNA בשימוש נפוץ בעבר, אז אתה לא לבד אם אתה תוהה מה לעזאזל הטכנולוגיה הזו, והאם יש לה קשר ל-DNA.
כדי לענות על השאלות הנפוצות ביותר: לא, זה לא משנה את ה-DNA שלך. לא, זו לא טכנולוגיה לא מוכחת (זה בעצםנמצא בעבודות במשך עשרות שנים). ול-CDC ישדף מידע כאןעם היסודות שאתה צריך לדעת על הטכנולוגיה החדשה.
אבל הנה הגרסה הקצרה מאוד: ה-mRNA בחיסון מכיל הוראות לספר לגוף שלנו איך לבנות חלבון ספייק קורונה. ברגע שאנחנו עושים את זה, המערכת החיסונית שלנו מתחרפנת, כפי שהיא אמורה לעשות, ויוצרת נוגדנים לחלבון הספייק. ה-mRNA מושמד זמן קצר לאחר ההזרקה, אך הנוגדנים נשארים בסביבה. אז הם יכולים לזהות את הנגיף האמיתי אם אי פעם נפגוש אותו בטבע.
רוצה את הגרסה הארוכה והמפורטת יותר? הנה אנחנו הולכים.
התאים שלנו מכילים DNA ומייצרים ללא הרף mRNA
נתחיל עם רענון מהיר על המשמעות של חומר גנטי. ה-DNA שיש לנו, כבני אדם, כלול (כמעט) בכל תא בגופנו. הוא כולל הוראות לכל מה שתא עשוי לעשות. עיבוד מזון, גידול תאים נוספים, שחרור הורמונים - כל דבר שקורה בגוף שלך קורה כי התאים שלך עוקבים אחר מתכונים המקודדים ב-DNA שלך.
בכל פעם שהתאים שלנו משתמשים באחד מהמתכונים האלה, יש להעתיק תחילה את המידע ב-DNA. העותק הזה, במקום להיות עוד פיסת DNA, הוא סוג שונה במקצת של מולקולה הנקראת RNA. (זה בערך כמו אם DNA היה אוסף של ספרי עיון בספרייה. אתה לא יכול לבדוק את הספר, כי הוא צריך להישאר בספרייה, אבל אתה יכול לרשום את המידע שאתה רוצה במחברת, ולקחת זה איתך נייר המחברת הוא RNA.)
העתקת DNA כדי ליצור RNA הוא תהליך שנקראתַעֲתוּק, והשלב הבא הוא לעתים קרובותתִרגוּם: שימוש בהוראות ה-RNA, המכונה כעת mRNA, כדי ליצור חלבון. חלבונים מהווים חלק גדול מהמבנה של גופנו, ומכונות קטנות העשויות מחלבונים מבצעות כמעט את כל תפקודי הגוף שלנו. אנחנו כל הזמן מייצרים mRNA ומשתמשים ב-mRNA אלה לייצור חלבונים. כל הזמן.
ה-"m" ב-mRNA פירושו "שליח", והוא מתייחס לסוג ה-RNA שאנחנו מדברים עליו כאן, אלו הנושאים מידע מה-DNA למכונות לייצור חלבונים. (יֵשׁRNAs רבים אחרים בעולם, אבל בואו לא נצא יותר מדי מהמסלול.)
נגיף הקורונה הפראי מכיל הוראות RNA לבנות את עצמו
לפני שנדבר על החיסון, בואו נסתכל כיצד הנגיף שגורם ל-COVID, SARS-CoV-2, פועל בטבע. וירוסים קטנים ופשוטים יותר מכל אחד מהתאים שלנו, ומדענים רבים יטענו שהם לא "חיים" באותו אופן כמו אנשים או אפילו חיידקים.
וירוס עשוי מחלבונים, לעיתים עטופים במעטפת שומנית (שומנית). החלבונים עצמם מרכיבים אתצורת כדור קוצנישל נגיף הקורונה. הגושים האדומים באיור האיקוני הזה שראיתם הם חלבוני הספייק, אבל עוד עליהם בהמשך. יֵשׁ28 חלבונים אחריםשיוצרים את שאר הנגיף.
קרדיט: SPQR10, Wikimedia Commons, CC-BY-SA - אחר
ובתוך הכדור הדוקרני הזה? יש גדיל בודד וארוך של RNA. RNA זה הוא הגנום של הנגיף, והוא מכיל הוראות לבנות את כל 29 החלבונים בנגיף עצמו.
כאשר הנגיף מדביק את התאים שלנו, מכונות ייצור החלבון שלנו מתרגמות את ה-RNA הנגיפי ומייצרות את החלבונים שהוא דורש. רימו אותנו; הרגע הכנו חבורה של חלקי וירוסים. החלקים האלה מתאספים לווירוסים חדשים, כל אחד עם 29 החלבונים שלו ועותק טרי של ה-RNA שלהם, ואז הם יוצאים לעולם כדי להדביק עוד תאים.
(שוב, אני נותן לך סיכום מאוד יעיל של מה שקורה;מאמר זה מהטבעמתאר את מחזור החיים של נגיף הקורונה במלוא הפרטים החנוניים שלו.)
חיסוני mRNA נותנים לתאים שלנו הוראות לבנות את חלבון הספייק
חיסון מסורתי יכלול לפחות חלבון אחד מהנגיף או החיידק שאליו הוא מכוון, אולי וירוס שלם שהושבת או נחלש כך שהוא לא יכול להתרבות. אבל חיסון mRNA עושה דברים אחרת.
החיסון הזה לא נותן לנו חלבונים בכלל, רק בועת שומנים קטנה (בדומה למיצלות במים מיסלריים, תכשיר ניקוי האיפור) עוטפת RNA עם הוראות כיצד להכין את חלבון הספייק. הוראות אלו אפילו מעוצבות כ-mRNA נחמד בסגנון אנושי, במקום המבנה המסובך המיוחד של RNA ויראלי.
בעזרת ההוראות האלה, התאים שלנו יכולים ליצור את חלבון הספייק (חבורה של האדומים האדומים האלה), אבל זה הכל. 28 החלבונים האחרים נעדרים. אז לא נעשה בטעות וירוסים.
אז המערכת החיסונית שלנו יכולה להגיב לחלבון הספייק
לאחר הכנת חלבון הספייק, תאים יכולים לשים את חלבוני הספייק בחלק החיצוני שלהם, שם תאי מערכת החיסון יכולים ליצור איתם אינטראקציה. המערכת החיסונית שלנו מזהה את חלבוני הספייק כזרים ולא חלק מעצמנו, והיא מעוררת תגובה חיסונית נגדם.
התגובה החיסונית עשויה לכלול כאב, חום או עייפות. אבל אתה לא חולה; המערכת החיסונית שלך רק מגיבה לחלבון הספייק ומתכוננת כדי שתוכל לזהות אותו בעתיד.
ה-mRNA מהחיסון נעלם במהירות
ה-mRNA מהחיסון לא נדבק. בדיוק כפי שהתאים שלנו תמיד מייצרים mRNA, הם גם הורסים אותם כל הזמן. mRNA הוא שליח זמני, בשימוש ונשפך תוך שניות מרגע הכנתו.
למרות ש-RNA ו-DNA הם שניהם חומצות גרעין, ושניהם "חומר גנטי" במובן מסוים (DNA הוא החומר הגנטי שלנו, ה-RNA הוא החומר הגנטי של הנגיף), ה-mRNA לא יכול להפוך לחלק מה-DNA שלנו והוא לא עושה שום דבר כדי לשנות ה-DNA שלנו. זה סוג אחר של מולקולה, בחלק אחר של התא.
למה חיסוני mRNA?
מספר סוגים של חיסונים נבדקים ל-COVID. רבים משתמשים בטכנולוגיות מסורתיות, כמו שינוי נגיף הצטננות כך שהוא לא יכול לשכפל, ולכן הוא כולל גם חלבון ספייק של קורונה.
אבל חיסוני mRNA פועלים טוב במיוחד במצב זה מכיוון שניתן לייצר אותם כל כך מהר. אם אתה רוצה להכין חבורה של מנות חיסון, אתה צריך לגדל את הווירוסים האלה איכשהו. חיסון השפעת ידועגדל בביצי תרנגולת, למשל.
חיסוני mRNA מהירים יותר מכיוון שלא צריך שום סוג של תאים כדי לייצר אותם. הטכנולוגיה של חיסוני mRNA פועלת כבר שנים רבות, ושנת 2020 פשוט היה הזמן שלהם לזרוח. אם תרצה לקרוא עוד על איך החיסון פותח כל כך מהר,יש לנו הסבר על זה כאן.
בת' סקוורצקי
עורך בריאות בכיר
Beth Skwarecki היא עורכת הבריאות הבכירה של Lifehacker. בעלת תואר ראשון בביולוגיה, כתבה שני ספרים ומאמנת אישית מוסמכת. היא כותבת על בריאות, כושר ומדע כבר למעלה מעשור, ויכולה לסחוט 225 קילו.