Krátky komentár k vakcínam a obsahu DNA v nich

V súčasnosti sa stretávame so zvýšeným záujmom verejnosti o mRNA vakcíny z pohľadu ich bezpečnosti, najmä v súvislosti so zvyškovým obsahom DNA, ktorá pochádza z procesu výroby týchto vakcín. Pozrime sa v niekoľkých bodoch na túto problematiku so zameraním na vakcíny pripravované proti vírusom.

Úvodom môžeme konštatovať, že DNA (deoxyribonukleová kyselina) je bežnou súčasťou mnohých vakcín. Rozdiel je v jej pôvode a množstve, pričom jej prítomnosť sa monitoruje už v procese výroby, aby vo finálnom produkte neprevyšovala stanovené limity.

Na základe spôsobov prípravy a používania môžeme vakcíny rozdeliť do šiestich skupín:

• Živé (oslabené) vakcíny. Ako názov napovedá, obsahujú živý vírus a sú historicky najstaršie. Z pohľadu bezpečnosti patria k najviac rizikovým. Vírusová DNA/RNA je prítomná a dostáva sa do buniek organizmu, kde sa vírus môže množiť, pričom nespôsobuje ochorenie, ale vyvoláva imunitnú reakciu organizmu, ktorá ho chráni pred následkami prirodzenej infekcie.
• Inaktivované (usmrtené) vakcíny. Sú podobné živým, ale pôvodca je usmrtený chemickou alebo fyzikálnou cestou, takže sa v bunkách príjemcu nemôže množiť. To zaručuje ich vyššiu bezpečnosť. DNA/RNA je vo vakcíne prítomná.
• Subjednotkové vakcíny. Neobsahujú celý vírus, ale iba jeho malú časť. Spravidla to býva jeden špecifický proteín, proti ktorému sa následne tvoria protilátky. Tieto vakcíny môžu byť pripravené z pôvodného patogénu alebo rekombinantnou technológiou na báze plazmidovej DNA. Vo vakcíne sa môžu ako dôsledok výrobného procesu nachádzať malé množstvá tejto DNA.
• Toxoidové vakcíny. Využívajú inaktivované toxíny. Sú podobné subjednotkovým vakcínam, lenže nevyvolávajú imunitnú odpoveď na patogén, ale na toxíny produkované patogénom.
• Vírusové vektorové vakcíny. Využívajú rôzne vírusy ako nosiče génov pre antigény, na ktoré má byť imunitná odpoveď zacielená. Typickým príkladom sú adenovírusy. Využívajú sa nielen proti COVID-19, ale aj iným vírusovým ochoreniam. Vírusová DNA je priamo súčasťou vakcíny.
• mRNA vakcíny. mRNA sa používa na produkciu antigénu priamo v  organizme. DNA nie je súčasťou vakcíny, ale môže sa v nej nachádzať vo zvyškových množstvách ako pozostatok výrobného postupu. Nie sú známe žiadne relevantné dôkazy o jej biologickej aktivite.

Pre stručnú ilustráciu pôvodu DNA vo vakcínach uvádzame dva príklady.

Prvou skupinou je DNA,  ktorá je prirodzenou súčasťou vakcín ako genetická informácia vírusu obsiahnutého vo vakcíne.

Druhou skupinou je DNA pochádzajúca z vírusového vektora, ktorý je hlavnou súčasťou vakcíny. Typicky sa jedná napr. o adenovírusy, s ktorými sme sa stretli aj pri vakcínach proti COVID-19 (AstraZeneca, Sputnik, Janssen). Tieto adenovírusy sú geneticky upravené a slúžia ako nosiče genetickej informácie, voči ktorej sa má vytvoriť imunitná odpoveď.

Tu sa vynára otázka, či sa takéto adenovírusy nemôžu zabudovať do ľudského genómu. Odpoveďou je, že je to vysoko nepravdepodobné, pretože boli geneticky upravené tak, aby sa v bunke nedokázali množiť, čím sa eliminuje potenciálne riziko ich integrácie do genómu bunky.

Pre predstavu, jedna dávka adenovírusovej vakcíny s obsahom 5×10¹⁰ viriónov zodpovedá približne 2,5 μg (2500 ng) adenovírusovej DNA. Pre porovnanie, limit DNA na jednu dávku mRNA vakcíny je 10ng, čo je 250-krát menej DNA ako v adenovírusovej vakcíne. Navyše, táto takzvaná plazmidová DNA je diametrálne odlišná od vírusovej DNA a množí sa iba v bunkách baktérií, prípadne kvasiniek.

Takáto DNA nie je schopná infikovať cicavčie bunky a aktívne sa v nich množiť. Neobsahuje ani gény, ktoré by mali potenciál túto DNA do bunky integrovať. Doteraz nebol v odbornej literatúre popísaný žiadny prípad, pri ktorom by došlo k integrácii plazmidovej DNA po aplikácii mRNA vakcíny človeku, napriek tomu, že vo svete už boli podané stovky miliónov mRNA vakcín. Zvyškové množstvo DNA sa nachádza aj vo viacerých iných typoch vakcín, vrátane vakcín produkovaných na bunkách cicavčieho pôvodu. Napríklad pri vakcíne proti hepatitíde B je limit DNA stanovený na 10-100 pg na dávku.

Pri súčasných moderných metódach nie je problém určiť takéto malé koncentrácie DNA v roztoku. Problémom môže byť výber nevhodnej metódy, nedostatočná kvalita vzorky, prítomnosť rôznych prísad a laboratórne kontaminácie pri analýze. Všetky tieto faktory môžu skresľovať získané výsledky a následnú interpretáciu dát.

Preto kontrolu kvality humánnych liečiv uvádzaných na trh vykonávajú laboratóriá schválené Európskou komisiou, ktoré poznáme pod skratkou OMCL (Official Medicines Control Laboratories). Tie sú nezávislé od výrobcov, a teda nie sú v potenciálnom konflikte záujmov.

Na záver treba poznamenať, že oveľa väčšie riziko integrácie cudzorodej DNA do genómu predstavujú niektoré typy prirodzene sa vyskytujúcich vírusov, ktoré pre tento účel využívajú vlastné evolučne vyvinuté mechanizmy. Ľudská populácia je bežne infikovaná mnohými DNA a RNA vírusmi, ktoré sa v tele množia a dlhodobo pretrvávajú, ale napriek tomu z ľudí nerobia geneticky modifikované organizmy.

Text: Pracovníci Virologického ústavu Biomedicínskeho centra SAV, v. v. i.

Grafika: Virologický ústav BMC SAV, v. v. i.