سال‌های طولانی تحقیق روی فناوری RNA موجب شده تا دانشمندان قادر باشند واکسن‌های RNA را به سرعت سنتز و در داخل سلول‌ها رهاسازی کنند.
بیشتر واکسن‌های SARS-CoV-۲ پاسخی ایمنی بدن را به‌گونه‌ای ایجاد می‌کنند که بدن قادر باشد تا پروتئین سنبله ویروس کرونا را که در سطح ویروس یافت می‌شود، هدف قرار دهد. واکسن‌های RNA پیغامبر بخش‌هایی از پروتئین سنبله را در بدن انسان ایجاد می‌کنند. تولید این توالی‌های mRNA در آزمایشگاه بسیار ساده‌تر از خود پروتئین سنبله است.
تولید و آزمایش واکسن جدید معمولاً بین ۱۲ تا ۱۸ ماه به طول می‌انجامد. با این حال، بیش از ۱۰ ماه پس از انتشار توالی ژنتیکی ویروس SARS-CoV-۲، دو شرکت دارویی درخواست مجوز استفاده از بند اضطرار FDA را برای واکسن‌هایی ارائه کردند که به نظر می‌رسد در برابر ویروس کرونا بسیار موثر هستند.
هر دو واکسن از RNA پیام‌رسان ساخته شده‌اند، مولکولی که سلول‌ها به‌طور طبیعی برای انتقال دستورات DNA به بخش ساخت پروتئین سلول (ریبوزوم) از آن استفاده می‌کنند. واکسن مبتنی بر mRNA پیش از این توسط FDA تأیید نشده بودند. با این حال، سال‌ها تحقیق در مورد واکسن‌های RNA انجام شده است، این یکی از دلایلی است که دانشمندان توانستند آزمایش روی چنین واکسن‌هایی را برای مقابله با ویروس کووید ۱۹ خیلی سریع آغاز کنند.
هنگامی که توالی ویروس کرونا در ماه ژانویه ۲۰۲۰ مشخص شد، فقط چند روز طول کشید تا شرکت‌های دارویی مادرنا و فایزر به همراه شریک آلمانی خود یعنی بایونتک، گزینه پیشنهادی خود را برای واکسن mRNA تولید کنند.
دانیل اندرسون، استاد مهندسی شیمی در MIT و عضو موسسه تحقیقات سرطان کوچ و موسسه مهندسی و علوم پزشکی می‌گوید: «آنچه که در mRNA خاص و منحصر به فرد است، توانایی تولید سریع واکسن علیه بیماری‌های جدید است. همین قابلیت تولید واکسن، به نظر من یکی از جذاب‌ترین داستان‌های این فناوری است.»
بیشتر واکسن‌های رایج از ویروس یا باکتری مرده یا ضعیف شده استفاده می‌کنند. این واکسن‌ها واکنش ایمنی را تحریک می کنند که به بدن اجازه می‌دهد درصورت مواجه شدن با پاتوژن واقعی با آن مبارزه کند.
واکسن‌های RNA به جای تحویل ویروس یا پروتئین ویروسی، اطلاعات ژنتیکی ویروس را وارد بدن می‌کنند که به سلول‌های بدن امکان تولید پروتئین ویروسی را می‌دهد.
mRNA مصنوعی دستور تولید یک پروتئین ویروسی را در بدن اجرا می‌کند. این پروتئین‌ها سیستم ایمنی بدن را تحریک می‌کنند تا پاسخی علیه ویروس در بدن ایجاد کند، بدون اینکه در بدن خطر عفونت وجود داشته باشد.
یکی از مزیت‌های کلیدی mRNA این است که اگر محققان توالی پروتئین ویروسی مورد نظر خود را داشته باشند، سنتز آن پروتئین در بدن با کمک این RNA بسیار آسان است.
رابرت لانگر، یکی از بنیان‌گذاران شرکت مادرنا که در موسسه کوچ MIT نیز فعالیت دارد می‌گوید: «در واکسن‌های رایج، شما برای ساخت پروتئین یا ویروس به یک کارخانه بزرگ احتیاج دارید. زیبایی mRNA این است که در این فناوری شما به چنین کارخانه‌ای نیاز ندارید. اگر mRNA کپسوله شده در نانوحامل را به شخصی تزریق کنید، این RNA به سلول‌ها می‌رود و بدن، کارخانه شما خواهد بود.»
البته RNA پیغامبر یک مولکول آبدوست بزرگ است که به‌طور طبیعی به خودی خود وارد سلول نمی‌شود. بنابراین، این واکسن‌ها در نانوذرات پیچیده شده‌اند که انتقال آنها را به داخل سلول‌ها تسهیل کند.
