DNA-vaccins: de genetische samenstelling van de mensheid veranderen

India begon vorige maand op te scheppen dat het 's werelds eerste DNA-vaccin, ZyCoV-D, heeft gemaakt - en de regelgevende instantie heeft het goedgekeurd.

Het vaccin, ontwikkeld door een bedrijf genaamd Zydus Cadila, verwacht het volgende maand beschikbaar te hebben voor gebruik, wat hoop geeft aan een land dat door het virus meer dan 447,000 doden heeft geleden.
Wat is een DNA-vaccin en zou deze nieuwe vaccinatieklasse het volgende hulpmiddel kunnen worden in de strijd tegen COVID-19 ter wereld?

Een DNA-vaccin is een vorm van een softwarevaccin, legt professor Jonathan Gershoni van de Universiteit van Tel Aviv uit.
Een softwarevaccin is er een waarin wetenschappers vaccineren met de blauwdruk van het virus - alleen het DNA of het RNA dat overeenkomt met de genen die coderen voor het spike-eiwit - en het op een smakelijke en effectieve manier in het lichaam injecteren. De cellen synthetiseren vervolgens het virale eiwit, wat leidt tot de productie van antilichamen tegen de virale piek.

Dit is in tegenstelling tot een hardwarevaccin, dat eigenlijk hardware bevat, dat wil zeggen fysieke stukjes en beetjes van het viruseiwit.

"Je kunt een hardwarevaccin hebben dat bijvoorbeeld bestaat uit een gedood virus of een verzwakt virus", legt Gershoni uit. "Of je kunt ook een subeenheidvaccin hebben, zoals het vaccin voor Hepatitis B, dat gewoon gezuiverd spike-eiwit is.

"Het immuunsysteem identificeert de aanwezigheid van het virale eiwit ... en dat stimuleert het immuunsysteem om te reageren en zeer specifieke gerichte antilichamen te maken die het virus inactiveren."

Alle traditionele kindervaccins die tegenwoordig bestaan, zijn hardwarevaccins.

Sinds het einde van de jaren tachtig begonnen wetenschappers echter te spelen met het idee dat er toepassingen zouden kunnen zijn voor het rechtstreeks injecteren van DNA of RNA - eerst bij het ontwikkelen van gentherapie en meer recentelijk bij de ontwikkeling van wat Gershoni softwarevaccins noemt.

"We weten dat de informatiestroom in de biologie als volgt gaat: het genetische materiaal wordt opgeslagen in een zeer stabiel molecuul, dubbelstrengs DNA," zei Gershoni. "De informatie die uit het gen voortvloeit, moet echter worden getranscribeerd om een ​​wegwerpbaar en intermediair genetisch materiaal in de vorm van RNA te creëren. Dus RNA in de traditionele zin is gewoon een wegwerpkopie van het DNA-gen.”

Het is echter het RNA en niet het DNA dat in staat is om te interageren met de eiwitproductiemachines, ook wel ribosomen genoemd. De ribosomen herkennen het RNA en vertalen systematisch het genetische materiaal, dat in de taal van RNA is geschreven, naar de hardware, dat wil zeggen het eiwit.

"De hardware is het eiwit en de handleidingen, de recepten die ons vertellen hoe we deze eiwitten moeten maken, kunnen in DNA of RNA zitten", zei hij. "DNA of RNA vallen daarom onder de categorie van softwarevaccins."

In het begin gaven wetenschappers de voorkeur aan DNA omdat het veel minder kieskeurig is dan RNA, dat gemakkelijk afbreekt. Maar aan de andere kant is het RNA een directere manier om de handleiding af te leveren, omdat de ribosomen geen interactie kunnen hebben met het DNA. Als zodanig, in systemen die DNA gebruiken als het genetische materiaal dat wordt overgedragen, is de volgende vereiste stap, zodra het DNA aan de cellen is afgeleverd, dat die cellen RNA-kopieën van de genen moeten maken. Alleen dan kan de RNA-kopie van het vreemde DNA door de ribosomen worden vertaald om het doeleiwit te produceren dat vervolgens de juiste immuunrespons kan stimuleren.

Lees hier het hele verhaal ...