An Overview of the Safety Profile, Advantages and Disadvantages of mRNA Based Vaccines in the SARS-CoV-2 Pandemic

Özet Haberci ribonükleik asit (mRNA) gen ekspresyonu ve aşı teknolojisinin geleneksel aşı yöntemlerine (canlı attenüe, inaktif, protein subünit) ve yeni nesil sistemlere (DNA- deoksiribonükleik asit- ve viral vektörler) kıyasla belirli avantajları ve dezavantajları vardır. mRNA aşılarında ekspresyon siteminin tek bir bariyeri (hücre membranı) geçip ribozomlara ulaşması yeterli olduğundan bu aşılar tasarım avantajına sahiptir ve ayrıca insersiyonel mutagenez riski taşımamaktadır. mRNA sistemlerinin geçici ekspresyon oluşturması, üretilen antijen ile ilgili ek riskleri minimalize etmektedir. mRNA ekspresyon sistemlerinin en önemli dezavantajlarından biri RNA’nın stabil bir molekül olmaması ve bu aşılar için genellikle soğuk saklama ve transport koşullarının gerekmesidir. mRNA molekülünün in-vitro ve in-vivo stabilitesinin artırılması ve doğal bağışıklığın hücresel sensörlerinden saklanabilmesi için çeşitli teknikler (kapak sistemleri, sekans optimizasyonu, modifiye nükleozitler) geliştirilmiştir. Geleneksel aşılara göre hızlı tasarımı ve ölçeklenebilir üretimi ve düşük doz aşılama ile yüksek immünojenik aktivite sunması bu aşıları özellikle salgınlara müdahalede (SARS-CoV-2, Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, pandemisinde olduğu gibi) güçlü araçlar haline getirmektedir. Antijen üretiminin ve sunumunun doğal koşullara benzer olarak yapılması bu aşıların immün sistemin hücresel ve humoral yolaklarını başarılı bir şekilde aktive etmesini sağlamaktadır. Klinik çalışmalarda, çeşitli bulaşıcı hastalıkları ve kanserleri hedefleyen mRNA aşılarının genellikle güvenli olduğu ve iyi tolere edildiği değerlendirilmekle beraber, SARS-CoV-2 pandemisi sürecinde aşılanan milyonlarca kişiden elde edilecek veriler bu sistemin etkinliğini ve güvenliğini diğer aşı platformları ile karşılaştırma imkanı sunacaktır. mRNA molekülleri hücrelere çıplak olarak veya nanopartikül taşıyıcılar içerisinde iletilebilmektedir. Bazı taşıyıcı partiküller için toksisite ve alerjik reaksiyon riskleri bulunduğu gibi, bu aşıların otoimmün reaksiyonlara neden olabileceğine dair endişeler de vardır, bu nedenle aşı içeriğindeki tüm bileşenler için olası risklerin kapsamlı çalışma verileri ile incelenmesi ve aşıların güvenlik profilinin uzun dönem sonuçlarını sunan izlem çalışmaları ile ortaya konması gerekmektedir. Düşük sıklıkta da olsa, aşılama sonrası anafilaktik reaksiyon riski bulunduğu için aşı yapılan yerlerde anafilaksiye müdahale edebilmek için gerekli malzeme ve ekipmanlar bulundurulmalı, aşı yapan ekip bu konuda farkındalık sahibi olup aşılanan bireyleri bir süre izlemde tutmalıdır. Abstract Messenger ribonucleic acid (mRNA) gene expression and vaccine technology has certain advantages and disadvantages compared to traditional vaccine methods (live attenuated, inactive, protein subunit) and new generation systems (DNA-deoxyribonucleic acid- and viral vectors). mRNA vaccines have a design advantage since the expression system needs to cross a single barrier (cell membrane) and reach the ribosomes, also there is no risk of insertional mutagenesis in these vaccines. The transient expression of mRNA systems minimizes the additional risks associated with the antigen produced. One of the most important disadvantages of mRNA expression systems is that RNA is not a stable molecule and generally cold storage and transport conditions are required for these vaccines. Various techniques (cap systems, sequence optimization, modified nucleosides) have been developed to increase the in-vitro and in-vivo stability of the mRNA molecule and to stealth from cellular sensors of innate immunity. Its rapid design and scalable production compared to traditional vaccines and high immunogenic activity with low dose vaccination make these vaccines particularly powerful tools in response to epidemics (as in the current Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2, pandemic). Antigen production and presentation similar to natural conditions enables these vaccines to successfully activate the cellular and humoral pathways of the immune system. In clinical studies, it is evaluated that mRNA vaccines targeting various infectious diseases and cancers are generally safe and well tolerated, however the data to be obtained from millions of people vaccinated during the SARS-CoV-2 pandemic will provide the opportunity to compare the effectiveness and safety of this system with other vaccine platforms. mRNA molecules can be delivered to cells naked or in nanoparticle carriers. There are risks of toxicity and allergic reactions to some carrier particles, as well as concerns that these vaccines may cause autoimmune reactions, therefore, possible risks for all components in the vaccine content should be examined with comprehensive study data and the safety profile of vaccines should be revealed through follow-up studies that present long-term results. Despite the low frequency, since there is a risk of anaphylactic reaction after vaccination, necessary materials and equipment should be available in places where the vaccine is administered, and the vaccinating team should be aware of this issue and keep the vaccinated individuals under follow-up for a while.SARS-CoV-2 Pandemisinde mRNA Aşılarının Güvenlik Profili, Avantaj ve Dezavantajlarına Genel Bakı