DNA疫苗与mRNA疫苗的相似与区别

DNA疫苗与mRNA疫苗的相似与区别

DNA疫苗和mRNA疫苗使用遗传物质向人体细胞传递信息并引发免疫反应。 DNA疫苗安全、简便、生产成本低，室温下较稳定。DNA 疫苗使用质粒的小型环状 DNA 分子从细菌或病毒中引入表达基因以触发免疫反应。 

例如，最近在印度获得批准的 COVID-19 DNA 疫苗 ZyCoV-D，是由质粒组成，它携带一个编码 SARS-CoV-2 蛋白的基因。进入人体细胞后，质粒穿过细胞质，通过细胞核膜，进入细胞核。细胞核中相应的酶将质粒携带的病毒或细菌基因转化为信使 RNA (mRNA)，然后 mRNA 进入细胞质中，在那里翻译合成为细菌或病毒蛋白质。免疫系统将细菌或病毒蛋白识别为异物并引发免疫反应。

这种反应往往是渐进的，因为免疫系统以前没有遇到过细菌或病毒蛋白。接种疫苗会导致记忆免疫细胞的形成。 当发生感染时，这些记忆免疫细胞会迅速识别细菌或病毒并清除，从而预防疾病发生。 虽然质粒DNA 会在几周内降解，但这些记忆免疫细胞可发挥针对病原体的持续免疫力的能力。

DNA疫苗 与 mRNA 疫苗：之间有何不同

与 DNA 疫苗类似，mRNA 疫苗是将遗传物质传递给人体细胞以合成一种或多种病毒或细菌蛋白质。虽然 DNA 和 mRNA 疫苗有几个相似之处，但这些基因疫苗之间存在显着差异。 虽然 DNA 和 mRNA 疫苗有几点相似之处，但这些基因疫苗之间也存在显著差异。DNA 疫苗要想有效， 质粒DNA必须穿过细胞膜，进入细胞质，然后再穿过细胞核膜到达细胞核。相比之下，mRNA疫苗只需要穿过细胞膜进入细胞质。 细胞质中含有相应的酶，这些酶利用 mRNA 分子中的遗传信息合成细菌或病毒蛋白质。

因为 DNA 疫苗需要经过额外的步骤进入细胞核，所以它们产生的免疫反应比 mRNA 疫苗低得多。然而， 单个质粒 DNA 可以产生多个 mRNA 拷贝。 一旦质粒 DNA 进入细胞核，它就能产生比单个mRNA 疫苗分子更多的细菌或病毒蛋白质。国际疫苗协会董事会主席 Margaret Liu 博士指出，DNA 疫苗本质上不像 mRNA 疫苗那样具有免疫刺激原性，但目前尚不清楚这一缺点，因为 mRNA 疫苗的炎症可能会限制它的应用。 Margaret Liu博士解释说，虽然人们可能会容忍 mRNA 疫苗在 COVID-19 大流行的背景下引起的肌肉炎症和其他副作用，但这些副作用可能会限制它们在非流行性疾病中的应用。mRNA 疫苗很脆弱，需要在低温或超低温条件下储存和运输。 相比之下，DNA疫苗比mRNA疫苗稳定性更高，更容易储存和运输。Margaret Liu博士指出，mRNA疫苗储存和运输的物流阻碍了疫苗向低收入国家的分配。

 DNA 疫苗提供了一种可行的替代方案。 例如，COVID-19 DNA 疫苗 ZyCoV-D 在室温下可保持稳定至少3个月，在 2–8°C（35.6–46.4°F）下可保持更长时间，这对于资源有限的环境来说非常宝贵。 

与传统疫苗相比的优势

DNA疫苗和mRNA 疫苗都是基因疫苗，与其他常规疫苗相比具有许多优势。一些传统疫苗使用减弱或灭活的病毒或细菌来刺激免疫系统。使用灭活或杀死的病原体可能会导致较弱的免疫反应。 重组亚单位疫苗使用酵母或细菌合成的病毒或细菌蛋白。 亚单位疫苗不会产生强烈的免疫反应，通常需要多次加强注射。 此外，亚单位疫苗的设计和生产可能既耗时又具有挑战性。 与使用减弱病原体的疫苗不同，DNA疫苗 和 mRNA 疫苗仅携带产生一种或多种细菌或病毒蛋白所需的信息，而不会产生整个病原体。 此外，基因疫苗激活免疫系统的所有组成部分，以提供比灭活病原体和亚单位疫苗更好的保护。另外，DNA疫苗 和 mRNA 疫苗的制造过程比亚单位和其他常规疫苗的制造过程便宜且简单，可以大规模生产 DNA疫苗 和 mRNA 疫苗。 DNA 和 mRNA 疫苗使用携带有关所需细菌或病毒蛋白质的信息的 DNA 或 RNA 链。 企业可以使用化学合成从头开始合成这些，这意味着他们可以快速调整 DNA 和 mRNA 疫苗制造过程，以应对新变种或病毒的出现。

DNA疫苗：前景

在过去的 3 年里，科学家们进行了大量研究，以解决对 DNA 疫苗引起的有限免疫反应的担忧。 这些方法包括提高质粒的稳定性以减缓其降解、改变 DNA 序列以增加蛋白质表达水平，以及使用佐剂增强疫苗产生的免疫反应。大量研究还集中在改进 DNA 疫苗的递送方法以产生更有效的免疫反应。 虽然传统方法是将 DNA 疫苗注射到皮下或肌肉中，但研究人员正在研究一些无需注射的方法。

直到最近，由于人类产生的免疫反应有限，DNA 疫苗才被批准用于兽医用途。 Zydus Cadila 开发的 COVID-19 DNA 疫苗是第一种获得批准用于人类的 DNA 疫苗，代表着 DNA 疫苗向前迈出了重要一步。目前正在进行多项人体试验，以评估候选 DNA 疫苗治疗各种传染病的潜力。这些包括针对由 HIV、埃博拉病毒、寨卡病毒、流感、疱疹病毒和人乳头瘤病毒引起的传染病的疫苗。 研究人员还在研究针对各种类型癌症的 DNA 疫苗，包括胰腺癌、乳腺癌和宫颈癌。 肿瘤细胞表达与健康细胞不同的蛋白质，DNA 疫苗可以激活免疫系统识别和消除肿瘤细胞。