glasnički RNK

Utrka s vremenom: Što su mRNK cjepiva i mogu li ona zaustaviti pandemiju Covida-19?

17.07.2020 u 11:12

Bionic
Reading

Tehnika koja se nikada prije nije koristila kod ljudi može biti najbrži način cijepljenja protiv novog koronavirusa

Ubrzava se jurnjava za cjepivom koje će zaustaviti pandemiju Covida-19. Američka vlada početkom mjeseca odlučila je uplatiti četiri milijarde dolara na račune šest farmaceutskih kompanija koje bi do početka sljedeće godine trebale isporučiti 100 milijuna doza novog cjepiva protiv novog koronavirusa.

U ovoj utrci u prvi je plan izbilo ime jednog sasvim novog favorita: glasničkog RNK (mRNK). Pokaže li se uspješnim, bit će to prvo komercijalno dostupno mRNK cjepivo.

U svibnju je farmaceutska tvrtka Moderna objavila preliminarne podatke koji pokazuju da je njezino mRNK cjepivo nudilo određeni stupanj imuniteta protiv Covida-19. Partnerstvo Pfizera i bioNTecha pozitivne je rezultate pokazalo u lipnju. Istina, testirane su tek male skupine ljudi, ali potencijal je očit, piše magazin Smithsonian.

Što je mRNK cjepivo?

Unutar ljudskog tijela, glasnička RNK dostavlja informacije koje DNK koristi za stvaranje proteina koji reguliraju naše stanice i tkiva. No RNK koriste i virusi. Njima nedostaje stanični mehanizam da se repliciraju pa upadaju u zdrave stanice i razmnožavaju se unutar njih, ponekad uzrokujući bolest ili smrt.

Na primjer, mRNA u novom koronavirusu, odgovornom za COVID-19, omogućava 'spike' protein koji probija stanice u cijelom tijelu. To je posebno opasno kad virus napadne pluća jer otežava samo disanje.

Potencijalno mRNK cjepivo sadrži sintetičku verziju RNK koju virus koristi za stvaranje proteina. Cjepivo nema dovoljno genetskih podataka za proizvodnju virusnih proteina; ima tek toliko da zavarava imunološki sustav koji misli da je virus prisutan i počne stvarati antitijela, proteine posebno dizajnirani za borbu protiv virusa.

Tradicionalna cjepiva, poput onih protiv gripe ili ospica, aktiviraju imunološki sustav ubrizgavanjem malih količina virusa. Vakcine mogu uključivati ​​oslabljene ili 'ubijene' viruse, čiji virusni proteini i dalje mogu potaknuti imunitet.

Brzina je najvažnija

Drew Weissman, imunolog sa Sveučilišta u Pennsylvaniji i stručnjak za mRNK cjepiva, kaže da u nekim vrlo rijetkim slučajevima virus ne umire unatoč svim naporima, ili je i oslabljena doza i dalje toliko jaka da izazove bolest. No mRNA cjepiva uklanjaju tu zabrinutost jer ne sadrže nikakav virus.

Uz to, treba vremena da se razviju tradicionalna cjepiva. Da bi ih napravili, znanstvenici uzgajaju oslabljeni oblik virusa u kokošjim jajima i testiraju koji dijelovi virusa uspješno luče antitijela. U slučaju sezonskog cjepiva protiv gripe to može trajati četiri do šest mjeseci. Uz potpuno novi virus, postupak izrade cjepiva može se protegnuti na godine ili čak desetljeća. I opsežno testiranje novog cjepiva zahtijeva vrijeme.

U doba pandemije brzina je najvažnija. A najveća je prednost RNK što se novo cjepivo može napraviti za nekoliko dana, kaže Weissman.

Nakon što istraživači utvrde mRNK, znanstvenici mogu napraviti sintetički RNK koja postaje osnova novog cjepiva. U idealnom scenariju, znanstvenici bi koristili posebno odabrane enzime kako bi potaknuli proizvodnju sintetičkog mRNK i zatim ga omotali zaštitnim omotačem kako se ne bi razgradio.

Gdje su naša mRNA cjepiva?

Istraživači su još 1990. mRNK cjepivo ubrizgali miševima i izazvali proizvodnju antitijela. U tim ranim godinama, isporuka mRNK bila je opasna; miševi su ponekad ugibali zbog prekomjerne upale nakon primanja RNK. Ti su nesretni miševi aktivirali urođeni imuni odgovor, neselektivnu strategiju kojom se sisavci odupiru bilo čemu što može biti štetno.

Stvari su se počele mijenjati kad su Weissman i kolegica Katalin Karikó otkrili da se rizik od upale može smanjiti ili ukloniti dodavanjem atoma ugljika.

'Kad promijenite strukturu nekih baza RNK, riješite se i upalnog potencijala RNK', objašnjava Weissman. Ta su otkrića ugrađena u testiranja cjepiva Moderne te Pfizera i bioNTecha. Karikó je viša potpredsjednica a Weissman savjetnik bioNTecha.

Moderna i Pfizer / bioNTech započinju testiranja svojih mRNK cjepiva na približno 30.000 ljudi. Pokažu li ove studije pozitivne rezultate, svijet bi mogao biti korak bliže prvom mRNK cjepivu kao načinu da se zaustavi ili barem uspori pandemija Covida-19.

'Ne stavljajte sva jaja u jednu košaru'

Sara Suliman, imunologinja s Harvarda, smatra da to neće biti dovoljno te da će nam trebati više vrta cjepiva, mRNK i drugih.

'Ne možemo sva jaja staviti u jednu košaru', kaže Suliman koja tvrdi kako nijedna tvrtka ne može zadovoljiti globalnu potražnju za cjepivom.

Koronavirus pod mikroskopom Izvor: Ferrari / Profimedia / Autor: NIAID-RML

U manje ekstremnim vremenima, kaže Suliman, tvrtke ne bi proizvodile milijune doza cjepiva bez čvrstog dokaza da će cjepivo omogućiti dugotrajni imunitet. S Covidom-19, međutim, tvrtke mogu početi proizvoditi milijune doza na temelju manje čvrstih dokaza kako bi bile spremne za distribuciju čim ih odobre nadležna tijela kao što je FDA.

Drew Weissman vjeruje u svijetlu budućnost mRNA cjepiva. On mašta o tome kako bi jednog dana jedno pojačano mRNK cjepivo moglo zamijeniti dvadesetak cjepiva koja djeca primaju danas.

Suliman spušta loptu na zemlju tvrdeći kako cjepivo protiv ospica već dobro funkcionira i ne treba ga ponovno konfigurirati. Ona smatra kako bismo mRNK trebali koristiti za nova cjepiva protiv novih prijetnji, a ne ponovno izmišljati kotač.