Vaccine Ingredients: DNA
DNA可能在两个方面与疫苗相关，因为它是疫苗的活性成分，例如在腺病毒疫苗中，或者作为疫苗病毒细胞(动物或人类胎儿细胞)生长后的制造副产品，或者在细菌或酵母等生物体中使用质粒。
基于DNA的疫苗
因为腺病毒是DNA病毒，在疫苗接种过程中作为运载工具时，其活性成分也是DNA。这使得一些人怀疑疫苗接种过程中输送的DNA是否会改变一个人的DNA。简而言之，答案是否定的。一个人的DNA不能改变的原因是一种必要的酶，称为整合酶，不存在。
当人们因腺病毒感染而感冒时，腺病毒不能改变他们的DNA，这一事实让我们更加放心。作为一个病毒家族，这不是他们能扮演的角色。
来自细胞生长的DNA
因为病毒需要细胞才能生长，所以病毒疫苗在生产过程中通常需要细胞。大多数疫苗是在动物细胞中培养的，但也有一些是在人类胎儿细胞中培养的。
一些人想知道，如果生产过程中产生的DNA与疫苗接受者的DNA“混合”，使用细胞制造的疫苗是否会造成伤害。这不太可能发生:
- DNA的稳定性——因为DNA在接触某些化学物质时不稳定，所以在制造疫苗的过程中，大部分DNA被破坏了。因此，最终疫苗制剂中的DNA含量极少(十亿分之一或万亿分之一克)，并且高度碎片化。因为DNA是片段化的，它不可能创造出有害的完整蛋白质。
- 机会——疫苗中的DNA不能整合到细胞DNA中。事实上，如果这能够实现，基因治疗将会比现在容易得多。
使用人类胎儿细胞制成的疫苗包括水痘, 风疹, 甲型肝炎，的一个版本狂犬病疫苗，以及一个版本的新冠肺炎疫苗(基于腺病毒的版本)。阅读更多关于人类胎儿细胞的使用。
如需更多信息，请查看可打印的问答:“DNA、胎儿细胞和疫苗”英语 | 西班牙语.
来自质粒的DNA
有些疫苗是用质粒制成的。质粒是细菌或酵母细胞繁殖时存在并繁殖的小环状DNA片段。这些质粒可以被改变，使其包含一段能产生感兴趣的蛋白质的DNA，就像制造乙型肝炎疫苗一样。大量生产后，蛋白质被纯化，大部分质粒DNA被去除或破坏，只剩下极少量的小DNA片段，这意味着只能在纳克或皮克(十亿或万亿分之一克)水平上检测到的量。
新冠肺炎mRNA疫苗也是用质粒生产的；然而，在这种情况下，感兴趣的产物是DNA质粒(不是由DNA产生的蛋白质)。这是因为DNA被用作制造mRNA的路线图。即使在这种情况下，纯化后可以发现的DNA片段数量也很少，即纳克(十亿分之一克)或皮克量(万亿分之一克)。观看这段视频，保罗·奥菲特博士描述了为什么DNA片段对于新冠肺炎mRNA疫苗来说不是一个安全问题。
在这两种情况下，断裂和少量使得DNA不能造成损害。
参考
杨H，魏Z，施耐曼m。确定残余宿主细胞DNA临界性的统计方法。j . 2015年生物制药统计；25:234-246.
作者提出了一种根据致癌性和传染性来确定残留宿主细胞DNA量的方法。作者创建了一个方程来估计风险，并将该方程应用于使用马丁·达比犬肾(MDCK)细胞制造的基于细胞的流感疫苗。根据世卫组织/FDA的限制，计算出的发生一次致癌或感染性事件的概率小于10-15。如果使用800个碱基对和40 ng DNA/剂量的限值，风险估计为4.6 x 10-7。
杨h。建立残留DNA的可接受限度。PDA医药科技2013；67(2):155-163.
作者对世卫组织和FDA指南进行了风险评估，建议最终生物制品中残留DNA的限值为10 ng/剂量和200个碱基对。安全边际被定义为在接受者中诱发致癌或感染性事件所需的剂量数。作者建议，目前的安全边际估计没有考虑DNA片段化或DNA酶失活。通过纳入未断裂的潜在癌症基因的数量并考虑DNA酶失活，作者建议可以计算出更准确的安全裕度，更高的DNA含量或碱基对大小是可以接受的。
杨H，张L，加林斯基m。生物制品中残留宿主细胞DNA风险评估的概率模型。疫苗2010；28:3308-3311.
作者评估了在马丁·达比犬肾(MDCK)细胞中生产的基于细胞的减毒流感活疫苗中残留DNA的致癌和感染潜力。他们确定，在达到潜在的癌症基因剂量当量之前，需要施用2300亿剂疫苗，并且需要施用83万亿剂疫苗来诱发感染性事件。
Knezevic I，Stacey G，Petricciani J，等。世卫组织生物制品生产用细胞基质研究小组，2007年6月11-12日。生物制品2008；36:203-211.
1996年，世卫组织生物标准化专家委员会通过了使用动物细胞作为生产疫苗和其他生物制品的基质的要求。2006年，一个关于细胞基质的世卫组织研究小组成立，开始修订世卫组织要求。2007年，研究小组一致认为，由疫苗中的DNA引起的癌症或感染的可能性产生的数据对于确定疫苗接受者的潜在风险非常重要。据认为，DNA片段大小的减少极有可能降低来自DNA的风险并增加安全裕度，因为DNA片段越小，完整的致癌基因和其他功能序列存在的可能性就越低。生物评估和研究中心(CBER)进行的研究表明，小于200个碱基对的DNA片段将为满足10 ng/剂量限制的产品提供足够的安全裕度。因此，疫苗的安全边际可以在DNA的高度片段化，因此非常小的尺寸中找到。
世卫组织关于使用动物细胞作为生物制品生产体外基质的要求。生物制品1998；26:175-193.
人(例如WI-38、MRC-5)或猴(FRhL-2)来源的细胞系是非致瘤性的，并且来自这些细胞的残留细胞DNA过去和现在都不被认为会造成任何风险。人来源的连续细胞系(CCL)底物，如HeLa细胞(来源于宫颈癌细胞)或Namalva细胞(来源于Burkett淋巴瘤)可能具有赋予其他细胞不受调节的细胞生长或致瘤活性的能力。基于动物癌基因模型的风险评估表明，体内暴露于1 ng(十亿分之一克)的细胞DNA——基因组中存在100个激活的癌症基因副本——可能会导致每10亿个受体中有1个致癌事件。当产品中残留的CCL DNA的量为100皮克(一皮克是一克的万亿分之一)时，与这种DNA相关的风险可以忽略不计，这是FDA目前允许的最大CCL DNA量。
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作者通过给正常和免疫抑制的猴子注射来自人类肿瘤细胞系的1亿基因组当量的DNA，这是世卫组织在单剂量生物制品(100 pg)中允许的DNA (1 mg)的一百万倍，从而解决了DNA作为残留杂质可能有多危险的问题。来自人肿瘤的DNA、盐水或环孢菌素剂量以每日、每周或一次性的方式静脉内、肌内或脑内给药。对动物观察了8年，没有一只动物表现出任何肿瘤形成的迹象。
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1987年，世卫组织研究小组编制了一份实验清单，其中将肿瘤病毒的DNA或相应癌症基因的DNA注射到实验动物体内，以确定在半数受试者中诱发肿瘤所需的量。在这项研究中，作者将该信息与CCL生物制品中推荐的残留细胞DNA限量(100 pg)进行了比较。作者确定，100皮克细胞DNA中的癌症基因数量不到实验动物诱发肿瘤所需数量的十亿分之一。
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计算出具有有害作用的最大累积概率小于10-16至10-19每DNA分子，所述DNA分子来自没有活化的前体癌基因或活性病毒癌基因的细胞。
由医学博士Paul A. Offit于2024年1月3日审核