Az mRNS típusú oltások, mint pl. az EU-ban jelenleg engedélyezett COVID elleni védőoltások (Pfizer / BioNTech és Moderna) egy viszonylag új technológián alapulnak, amelynek lényege, hogy a hagyományos oltásokkal ellentétben nem a legyengített, vagy elölt kórokozót, vagy a kórokozó egy fehérje részét (ún. antigént), hanem egy üzenetvivő (angolul „messenger”) RNS-t, vagyis mRNS-t tarlamaznak. Ez hordozza a vírus tüskefehérjéjének „gyártási információját”. A technológia kifejlesztése egy magyar származású kutató biológus, biokémikus, Karikó Katalin nevéhez fűződik, aki a Pennsylvania Egyetemen egy nemzetközi kutatócsapat tagjaként 2005-ben szabadalmaztatta
az eljárást.

A vírusfertőzés
Az mRNS oltások működéséhez először meg kell értenünk, hogy mi történik a testünkben vírusfertőzés esetén.
Ha a COVID, vagy bármely vírus megfertőzi a sejtet, akkor a vírus RNS-e a sejtplazmába jutva a sejtet vírusfehérjék gyártására utasítja, amelyből rövid idő alatt még több COVID vírus lesz, amelyek még több sejtbe bejutva még több vírust gyártatnak le, egészen addig, amíg a fertőzött gazdasejt(ek) egy idő után károsodnak és lepusztulnak, vagy az immunrendszer leküzdi a fertőzést.
A fertőzés leküzdésében nagy szerepe van a testünkben cirkáló „rendőröknek” (hivatalos nevükön citotoxikus T-limfocitáknak), akik időről-időre megvizsgálják a sejtjeinket, hogy minden rendben van-e velük. Elkérik a sejt „személyi igazolványát” (ez az ún. MHC molekula, amelyen keresztül a sejt által termelt fehérjék bemutatásra kerülnek), és ha itt olyan fehérjét találnak, amelyet a sejt normális esetben nem gyárthatna, akkor elpusztítják a sejtet.
Természetesen időbe telik, amíg az igazoltató rendőrök visszatérnek egy-egy sejthez, így egy vírusfertőzés esetén jó pár nap is eltelhet addig, amíg az immunrendszer felismeri, hogy idegen fehérjét gyártó sejtekkel van tele a szervezet.
Mindazonáltal az immunsejtjeink tanulnak: ha egyszer találkoztak egy idegen fehérjével, akkor az „priuszt” kap, így a legközelebbi találkozásnál már rögtön felismerik, és elpusztítják, így annak nem lesz ideje több sejtet megfertőzni.

Az oltások működése
A hagyományos és az új generációs oltások működési mechanizmusa olyan tekintetben azonos, hogy a szervezet megbetegítése nélkül megismertetik az immunrendszert a kórokozóval, vagy annak egy részével. Az elölt vírusokat tartalmazó vakcinák esetében az immunrendszernek a komplett vírus kerül bemutatásra, míg más oltóanyagoknál a vírus egy-egy immunválaszt kiváltó része.
Mindazonáltal az immunrendszer tiltólistára helyezi ezeket a fehérjéket, és ezt a listát egy darabig (a COVID vakcinák esetében a feltételezések szerint akár egy évig is) megőrzi. Vagyis amikor a valódi vírus bejut a szervezetbe, az immunrendszer rendőrei már az első igazoltatáskor tudják, mi a teendő, és könnyedén legyőzik a fertőzést.

Az mRNS vakcinák
Az új generációs COVID oltásesetében nem a vírus, vagy a vírus egy darabja kerül be a szervezetbe, hanem csak egy igen jellemző fehérje gyártási utasítása. A tüskefehérje nagy számban létezik a COVID vírus felületén, ugyanis ez szükséges a vírus a sejtekbe jutásához. Ilyen formában nem kell attól tartani, hogy vírusfertőzés lesz az oltás következtében, mert a vírus teljes kódja nincs jelen.
Az RNS a sejtbe jutva a vírusra jellemző tüskefehérjék gyártására utasítja a sejtet, majd ezek a fehérjék a sejt felületén megjelenve „bemutatásra” kerülnek az immunrendszerben cirkáló rendőröknek. Innentől a folyamat ugyanaz, mint bármely más oltás esetében.
Természetesen az oltás nem csak az RNS-t tartalmazza, hiszen az önmagában úszkálva nem is tudna bejutni a sejtbe. Ehelyett a molekulát ún. liposzómákba csomagolták, amely képes bejuttatni a tartalmát a sejtmembránon keresztül a sejtbe. Ugyanakkor az mRNS csak a sejtplazmáig jut, a sejtmagba nem, és nem áll össze a sejt DNS-ével sem.
Ez több okból is kizárható:
nincs rá szüksége: a tüskefejérjét a sejtplazmában kell gyártani, nem a magban ha véletlenül mégis bejutna, nem tudna beépülni a DNS-be, mert az 2 szálú, az RNS pedig csak egy maga a koronavírus sem képes a sejt DNS-t megváltoztatni, pedig a vírusfertőzés esetén ez az RNS (sőt, a teljes vírus RNS) sokkal nagyobb számban úszkál a sejtplazmában.

Az mRNS vakcinák a hagyományos oltásokkal szembeni előnye, hogy a gyártása sokkal egyszerűbb. A hagyományos oltóanyagokhoz ugyanis magát a vírust kell nagy számban kitenyészteni (pl. csirketojásokban) ahhoz, hogy megfelelő mennyiségben álljon az rendelkezésre az oltóanyaghoz. Ehhez képest az mRNS vakcinák esetén az RNS-darabot mesterségesen, a megfelelő fehérjeszakasz másolásával lehet létrehozni.
Mivel a hagyományos oltások esetében a vírus tenyésztéséhez használt gazdasejtek okozhatnak allergiás reakciókat, ez az RNS-vakcinák esetében nem áll fenn, így azok ilyen szempontból biztonságosabbak is.
A fentiek miatt a gyártási folyamat könnyebben sztenderdizálható és olcsóbb.
A jelenleg ismert technológia viszont megköveteli, hogy az mRNS oltóanyagokat rendkívül alacsony (-70 C°) hőmérsékleten tárolják, amely megnehezíti és megdrágítja a vakcinák szállítását, illetve bizonyos országokban gyakorlatilag ellehetetleníti az ilyen típusú oltásokat.