Wat is het verschil tussen een DNA- en RNA-vaccin?

Belangrijkste leerpunten

• DNA- en RNA-vaccins hebben hetzelfde doel als traditionele vaccins, maar ze werken iets anders.
• In plaats van een verzwakte vorm van een virus of bacterie in het lichaam te injecteren, zoals bij een traditioneel vaccin, gebruiken DNA- en RNA-vaccins een deel van de eigen genetische code van het virus om een ​​immuunrespons te stimuleren.
• Een mRNA-vaccin voor COVID-19, gezamenlijk ontwikkeld door Pfizer en BioNTech, is het eerste in zijn soort dat is goedgekeurd voor gebruik in noodgevallen in de Verenigde Staten.
• Verschillende andere potentiële DNA- en RNA-COVID-19-vaccins zijn in klinische onderzoeken, wat betekent dat ze een belangrijk en veelbelovend gebied zijn voor de ontwikkeling van vaccins.

Onderzoekers over de hele wereld werken aan de ontwikkeling van veilige en effectieve vaccins voor COVID-19, de ziekte die wordt veroorzaakt door het nieuwe coronavirus. Er vinden momenteel verschillende wereldwijde klinische proeven met vaccins plaats, waaronder vier grote proeven in de Verenigde Staten. Enkele van deze potentiële COVID-19-vaccins zijn RNA- en DNA-vaccins, een opkomend gebied van vaccinontwikkeling.

Op 11 december verleende de Food and Drug Administration toestemming voor gebruik in noodgevallen voor een boodschapper-RNA (mRNA) -vaccin voor COVID-19, mede ontwikkeld door Pfizer en BioNTech. Dit gebruik in noodgevallen is goedgekeurd voor mensen van 16 jaar en ouder.

COVID-19-vaccins: blijf op de hoogte van de beschikbare vaccins, wie ze kan krijgen en hoe veilig ze zijn.

Wat zijn DNA- en RNA-vaccins?

Traditionele vaccins, die het lichaam blootstellen aan eiwitten gemaakt door een virus of bacterie, worden vaak gemaakt door verzwakte of inactieve versies van dat virus of die bacterie te gebruiken. Zo populaire vaccins, zoals het mazelen-, bof- en rubellavaccin (MMR) en pneumokokkenvaccin, werk.

Wanneer u bijvoorbeeld het BMR-vaccin krijgt, maakt uw lichaam kennis met verzwakte vormen van de mazelen-, bof- en rubellavirussen die geen ziekte veroorzaken. Dit veroorzaakt een immuunrespons en zorgt ervoor dat uw lichaam antilichamen aanmaakt zoals bij een natuurlijke infectie. Deze antilichamen helpen bij het herkennen en bestrijden van het virus als u er later aan wordt blootgesteld, zodat u niet ziek wordt.

Een DNA- of RNA-vaccin heeft hetzelfde doel als traditionele vaccins, maar ze werken iets anders. In plaats van een verzwakte vorm van een virus of bacterie in het lichaam te injecteren, gebruiken DNA- en RNA-vaccins een deel van de eigen genen van het virus om een ​​immuunrespons te stimuleren. Met andere woorden, ze dragen de genetische instructies voor de gastheercellen om antigenen te maken.

"Zowel DNA- als RNA-vaccins leveren de boodschap aan de cel om het gewenste eiwit te creëren, zodat het immuunsysteem een ​​reactie tegen dit eiwit creëert", vertelt Angelica Cifuentes Kottkamp, ​​MD, arts infectieziekten aan het vaccincentrum van NYU Langone, aan Verywell. "[Dan is het lichaam] klaar om er tegen te vechten zodra het het weer ziet."

Onderzoek gepubliceerd in 2019 in medisch tijdschriftGrenzen in immunologiemeldt dat "preklinische en klinische onderzoeken hebben aangetoond dat mRNA-vaccins een veilige en langdurige immuunrespons bieden in diermodellen en mensen."

"Tot nu toe is er geen massaproductie van vaccins op basis van DNA of RNA", vertelt Maria Gennaro, MD, hoogleraar geneeskunde aan de Rutgers New Jersey Medical School, aan Verywell. "Dus dit is een beetje nieuw."

Het verschil tussen DNA- en RNA-vaccins

DNA- en RNA-vaccins werken op dezelfde manier als elkaar, maar hebben enkele verschillen. Met een DNA-vaccin wordt de genetische informatie van het virus "overgedragen naar een ander molecuul dat het boodschapper-RNA (mRNA) wordt genoemd", zegt Gennaro. Dit betekent dat u met een RNA- of mRNA-vaccin een DNA-vaccin een stap voor bent.

mRNA-vaccins voor COVID-19

Het COVID-19-vaccin van Pfizer-BioNTech en een ander ontwikkeld door Moderna zijn mRNA-vaccins. Pfizer kondigde op 18 november aan dat zijn fase III-vaccinonderzoek 95% werkzaamheid vertoonde tegen COVID-19. Moderna kondigde op 30 november aan dat zijn fase III-onderzoek met mRNA-vaccin 94% werkzaamheid vertoonde tegen COVID-19 in het algemeen en ook 100% werkzaamheid tegen ernstige Peer-reviewed gegevens zijn nog in behandeling voor zowel Pfizer- als Moderna-onderzoeken.

"Het mRNA gaat de cel binnen en de cel vertaalt het in eiwitten… die het organisme ziet en de immuunrespons opwekt", zegt Gennaro.

Een ander verschil tussen een DNA- en RNA-vaccin is dat een DNA-vaccin de boodschap afgeeft via een kleine elektrische puls, die "de boodschap letterlijk de cel in duwt", zegt Cifuentes-Kottkamp.

“Het voordeel is dat dit vaccin erg stabiel is bij hogere temperaturen. Het nadeel is dat er een speciaal apparaat voor nodig is dat de elektrische puls levert ”, zegt ze.

Op basis van onderzoek tot nu toe zegt Cifuentes-Kottkamp dat het lijkt alsof zowel DNA- als RNA-vaccins vergelijkbare immuunresponsen opwekken. "Maar aangezien beide onder klinische proeven vallen, kunnen we nog veel van hen leren", voegt ze eraan toe.

Voors en tegens van DNA- en RNA-vaccins

DNA- en RNA-vaccins worden aangeprezen vanwege hun kosteneffectiviteit en het vermogen om sneller te worden ontwikkeld dan traditionele eiwitvaccins. Traditionele vaccins zijn vaak afhankelijk van daadwerkelijke virussen of virale eiwitten die in eieren of cellen worden gekweekt, en het kan jaren duren voordat ze zich hebben ontwikkeld. DNA- en RNA-vaccins kunnen daarentegen theoretisch gemakkelijker beschikbaar worden gemaakt omdat ze afhankelijk zijn van genetische code - geen levend virus of levende bacterie. Hierdoor zijn ze ook goedkoper te produceren.

"Het voordeel ten opzichte van eiwitvaccins - in principe niet per se in de praktijk - is dat als je weet welk eiwit je wilt uitdrukken in het lichaam, het heel gemakkelijk is om een ​​boodschapper-RNA te synthetiseren en het vervolgens in mensen te injecteren", zegt Gennaro. . "Eiwitten zijn een beetje kieskeuriger als moleculen, terwijl het nucleïnezuur [DNA en RNA] een veel eenvoudigere structuur heeft."

Maar elke verbetering van de gezondheid brengt een potentieel risico met zich mee. Gennaro zegt dat er met een DNA-vaccin altijd een risico is dat het een permanente verandering in de natuurlijke DNA-sequentie van de cel kan veroorzaken.

"Gewoonlijk zijn er manieren waarop DNA-vaccins worden gemaakt die dit risico proberen te minimaliseren, maar het is een potentieel risico", zegt ze. “In plaats daarvan, als je mRNA injecteert, kan het niet worden geïntegreerd in het genetisch materiaal van een cel. Het is ook klaar om te worden omgezet in proteïne. "

Omdat er momenteel geen DNA-vaccin is goedgekeurd voor gebruik door mensen, valt er nog veel te leren over de effectiviteit ervan. Met twee mRNA-vaccins in fase III-onderzoeken en één goedgekeurd voor gebruik in noodgevallen, zijn ze veel dichter bij volledige goedkeuring en vergunningverlening door de FDA.