ΕΠΙΣΤΗΜΗ

Πως η τεχνολογία του mRNA μπορεί να αλλάξει τον Κόσμο

Αρθρο του Ευάγγελου Θεοδώρου

Η τεχνολογία, που ονομάζεται messenger RNA (mRNA), με τους μοριακούς αγγελιαφόρους που παρέχουν γενετικές οδηγίες, έχει γίνει γνωστή κυρίως γιατί χρησιμοποιήθηκε στην ανάπτυξη των εμβολίων Pfizer-BioNTech και Moderna κατά του κορονοϊού. Παρ’ όλα αυτά, η χρησιμοποίηση της συγκεκριμένης τεχνολογίας στην ανάπτυξη εμβολίων, ενδεχομένως να συνεχιστεί για πολλά χρόνια ακόμα και για πολλές διαφορετικές ασθένειες.

Τι είναι ακριβώς η τεχνολογία του mRNA;

Αρχικά, είναι σημαντικό να αναφερθεί στο σημείο αυτό πως, οι λειτουργίες των πρωτεϊνών στο σώμα μας είναι πάρα πολλές, διαφορετικές και σημαντικές και για αυτόν τον λόγο, βασιζόμαστε σε αυτές για σχεδόν κάθε πράξη που κάνουμε.

Τα μόρια αγγελιαφόρου RNA λοιπόν, λένε στα κύτταρα μας, ποιες πρωτεϊνες πρέπει να παράξουν. Στην περίπτωση λοιπόν του κορονοϊού, η τεχνολογία αυτή, «δίνει εντολή» στα κύτταρά μας να φτιάξουν αυτά το εμβόλιο που θα μας προστατεύσει μέσω ενός μηχανισμού που είναι ο εξής: Μόλις δεχτούν την εντολή τα κύτταρά μας θα παραγάγουν την S- πρωτεΐνη του ιού που αποτελεί το αντιγόνο (το ερέθισμα). Στη συνέχεια, τα κύτταρα του οργανισμού μας θα φτιάξουν αντισώματα, ταυτίζοντας τη συγκεκριμένη πρωτεΐνη, με έναν «εισβολέα», που έχει μπει μέσα στο σώμα μας. Για αυτόν τον λόγο, κάθε φορά που τα κύτταρα μας θα αναγνωρίζουν τη συγκεκριμένη πρωτεϊνη στο μέλλον, θα είναι τόσο καλά εκπαιδευμένα, που θα μειώνουν πολύ σημαντικά τον κίνδυνο να νοσήσουμε από κορονοϊό.

Βέβαια, η τεχνολογία του mRNA, δεν εφευρέθηκε μέσα στο 2020. Περισσότερα από 40 χρόνια, έχουν περάσει πλέον, από τις πρώτες έρευνες που πραγματοποιήθηκαν, από μια επιστήμονα της Ουγγαρίας. Από τη δεκαετία του ‘70 λοιπόν, μέχρι τις 14 Δεκεμβρίου του 2020, την ημερομηνία δηλαδή που το πρώτο εμβόλιο που δημιουργήθηκε με mRNA, άρχισε να διαμοιράζεται στα εμβολιαστικά κέντρα των Ηνωμένων Πολιτειών, πάρα πολλοί επιστήμονες αφιέρωσαν σημαντικό μέρος της καριέρας τους, ερευνώντας τη συγκεκριμένη τεχνολογία.

Η πρώτη εξ’ αυτών, ήταν η Katalin Karikó. Δουλεύοντας στο Βιολογικό Κέντρο Ερευνών του Szeged της Ουγγαρίας, ξεκίνησε να σκέφτεται την ιδέα του mRNA. Κατά τη δεκαετία του ‘80, έφυγε από την Ουγγαρία για τις Ηνωμένες Πολιτείες και το Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια, όπου προσπάθησε να δημιουργήσει μια τεχνολογία mRNA την οποία να δέχεται ο ανθρώπινος οργανισμός. Παρ’ όλα αυτά απέτυχε. Δεν το έβαλε όμως κάτω και συνέχισε, μαζί με τον ερευνητή Drew Weissman. Λίγο μετά το 2000 λοιπόν, μετά από πάρα πολλές προσπάθειες, οι δύο ερευνητές αντιλήφθηκαν πως, για να καταφέρει το συνθετικό mRNA να «τρυπώσει» μέσα στα κύτταρα, έπρεπε να γίνουν ορισμένες μικροδιορθώσεις στα νουκλεοτίδια, τα οποία αποτελούσαν τα δομικά στοιχεία του.

Στις ΗΠΑ λοιπόν, η συγκεκριμένη έρευνα, έλαβε τεράστια προσοχή από πάρα πολλούς πανεπιστημιακούς. Ασφαλώς βέβαια, έλαβε και την προσοχή από αρκετές επιχειρήσεις. Μια εξ’ αυτών ήταν η Moderna. Παράλληλα, στη Γερμανία, οι Ugur Sahin και Özlem Türeci, ένα παντρευμένο ζευγάρι που ειδικευόταν στην ανοσοθεραπεία, βρήκαν αρκετές εταιρείες που ενδιαφέρονταν να ερευνήσουν το πως η συγκεκριμένη τεχνολογία, θα μπορούσε να βοηθήσει στην εξεύρεση θεραπειών για τον καρκίνο. Η BioNTech, ήταν μια από αυτές.

«Υπήρχε πραγματικά μεγάλη επιφύλαξη όταν ξεκινήσαμε, επειδή ήταν στην ουσία μια νέα τεχνολογία και οι άνθρωποι που βρίσκονταν στη φαρμακοβιομηχανία, δεν ήθελαν να παρεκκλίνουν από τα ήδη γνωστά μονοπάτια», δηλώνει η  Özlem Türeci στο Atlantic.

Όσο λοιπόν περνούσαν τα χρόνια, τόσο η BioNTech όσο και η Moderna, προσπάθησαν να δημιουργήσουν προϊόντα βασισμένα στο mRNA, ανεπιτυχώς. Συνέχιζαν όμως να βελτιώνουν τις μεθόδους τους, ολοένα και περισσότερο.

«Θεωρήσαμε ότι η τεχνολογία αυτή θα είναι εξαιρετική για την απλή γρίπη, εξαιτίας της ταχύτητας και της ευελιξίας της», δηλώνει στο Atlantic, ο Philip Dormitzer, ο οποίος είναι υπεύθυνος για τα εμβολιαστικά προγράμματα της Pfizer.

Όταν όμως έγινε γνωστό το ξέσπασμα του νέου κορονοϊού σε ολόκληρο τον πλανήτη, το μείζον ζήτημα πλέον για τις εταιρείες αυτές δεν ήταν η εξεύρεση του εμβολίου για την γρίπη, αλλά ο SARS-Cov-2.

«Αυτό που κάναμε ήταν στην ουσία να αλλάξουμε την πρωτεϊνη της γρίπης και να την αντικαταστήσουμε από την πρωτεϊνη του κορονοϊού. Όπως αποδείχθηκε, δεν ήταν τόσο δύσκολο», τόνισε ο Dormizer.

Αυτός ήταν και ο λόγος που η Pfizer και η Moderna, κινήθηκαν με τόσο μεγάλη ταχύτητα. Στις 11 Ιανουαρίου, κινέζοι επιστήμονες, δημοσιεύουν τη γενετική ακολουθία του κορονοϊού. Μόλις 48 ώρες αργότερα, η «συνταγή» του εμβολίου της Moderna, βρισκόταν σε τελικό στάδιο. Στα τέλη του Φεβρουαρίου, παρτίδες του εμβολίου της εταιρείας, στέλνονται για τις πρώτες κλινικές δοκιμές. Η συνέχεια, είναι γνωστή.

Το μέλλον του mRNA

Είναι πολύ πιθανό βέβαια, η τεχνολογία του mRNA να συνεχίσει να χρησιμοποιείται για την ανάπτυξη εμβολίων για πολλές ασθένειες ακόμη στο μέλλον.

Στις αρχές του 2021, μια ερευνητική ομάδα του Yale, προσπάθησε να αναπτύξει ένα εμβόλιο για την ελονοσία, βασισμένο στο mRNA. Σημειωτέον πως, η ελονοσία, σκοτώνει περισσότερους από 400.000 ανθρώπους κάθε χρόνο, ένα σημαντικό ποσοστό εκ των οποίων είναι παιδιά. Η συγκεκριμένη ασθένεια, δεν προκαλείται από ιό ή βακτήρια, αλλά από ένα πλασμώδιο. Τα πλασμώδια, έχουν τη δυνατότητα να αλλάζουν τον τρόπο με τον οποίο «εισβάλλουν» στον οργανισμό, ως αποτέλεσμα, μπορούν και «ξεγελούν» τις άμυνες του οργανισμού, και μπορεί κανείς να κολλήσει την ασθένεια ξανά και ξανά. Ως αποτέλεσμα, ιδιαίτερα περίπλοκη είναι και η ανάπτυξη ενός εμβολίου.

 
 
 

«Δουλεύουμε για την ανάπτυξη ενός εμβολίου για την ελονοσία εδώ και χρόνια. Όλα όμως έχουν αλλάξει τους τελευταίους μήνες, λόγω της επιτυχίας των εμβολίων κατά του κορονοϊού», δήλωνε χαρακτηριστικά στο Atlantic, o Richard Buccala, ερευνητής στο Yale.

Παράλληλα, η Pfizer, έχει ανακοινώσει τα σχέδια της να χρησιμοποιήσει τη συγκεκριμένη τεχνολογία, απέναντι στην εποχική γρίπη. Με τη σειρά της, η BioNTech, αναπτύσσει μεμονωμένες θεραπείες, που σχετίζονται με την αντιμετώπιση του καρκίνου,  βασισμένες στο mRNA. Ασφαλώς, ο καρκίνος δεν αποτελεί μια ασθένεια, αλλά ένα σύνολο που συμπεριλαμβάνει πάνω από 100 διαφορετικές «παθήσεις». Η πρόταση της BioNTech όμως, αφορούσε την ανάπτυξη ενός συνόλου θεραπειών, οι οποίες θα «εκπαίδευαν» το ανοσοποιητικό μας σύστημα, να αμύνεται απέναντι σε οποιαδήποτε καρκινική «απειλή», η οποία θα εκδηλωνόταν στο σώμα.

Με άλλα λόγια, η BioNTech, αποβλέπει στο εξής: Να μπορεί, παίρνοντας ένα δείγμα από τον κάθε ασθενή,  να αναπτύξει ένα ατομικό εμβόλιο, μέσω της γενετικής ανάλυσης, χρησιμοποιώντας τεχνολογία του mRNA, το οποίο θα δίνει «οδηγίες» στα κύτταρα του ασθενή, για το πως θα μπορέσουν να παράξουν πρωτεϊνες, ώστε να αντιμετωπίσουν την καρκινική «απειλή». Μ’ αυτόν τον τρόπο, το ανοσοποιητικό σύστημα θα μπορούσε να αντιμετωπίσει τα καρκινικά κύτταρα που βρίσκονται στο σώμα. Επί της ουσίας, ο τρόπος με τον οποίο η γερμανική εταιρεία, αποβλέπει να αναπτύξει μια θεραπεία κατά του καρκίνου, δεν είναι τόσο διαφορετικός, σε σχέση με τη μέθοδο που ακολούθησε κατά του κορονοϊού.

«Ελπίζουμε και πιστεύουμε ότι όσα μάθαμε από τον κορονοϊό, θα μπορέσουμε να τα εφαρμόσουμε και σε θεραπείες κατά του καρκίνου. Η εταιρεία αυτή την στιγμή, βρίσκεται σε φάση κλινικών δοκιμών, όπου χρησιμοποιούνται εξατομικευμένα εμβόλια για κάθε είδος καρκίνου», δηλώνει η Türeci.

Μάλιστα, μια μελέτη από το Πανεπιστήμιο της Βόρειας Καρολίνα, επισήμανε πως, παρά το γεγονός ότι η εξέλιξη σε τέτοιου είδους θεραπείες ήταν αργή τα τελευταία χρόνια, πλέον, με την πανδημία, οι κλινικές δοκιμές που πραγματοποιούνται είναι «πολλά υποσχόμενες». «Ευχόμαστε η τεχνολογία του mRNA να μπορεί να χρησιμοποιηθεί και σε θεραπείας κατά του καρκίνου, πολύ σύντομα», δηλώνουν χαρακτηριστικά οι ερευνητές στη μελέτη τους.

Επίσης, αξίζει να αναφερθεί ότι, με την τεχνολογία του mRNA, πραγματοποιούνται δοκιμές σε πειραματόζωα, οι οποίες έχουν δείξει ιδιαίτερα θετικά στοιχεία, για την αντιμετώπιση της σκλήρυνσης κατά πλάκας.

«Έχουμε στα χέρια μας μια τεχνολογία η οποία μπορεί να εφαρμοστεί σε αρκετές διαφορετικές ασθένειες. Ουσιαστικά, τουλάχιστον σε θεωρητική βάση, οτιδήποτε μπορείς να φτιάξεις με πρωτεϊνη, μπορεί να αντικατασταθεί με το mRNA», αναφέρει η Türeci.

«Το mRNA δεν είναι μαγικό ραβδί»

«Είναι σημαντικό πάντα να έχουμε υπόψιν ότι η τεχνολογία που χρησιμοποιείται σε μια επιδημία, ενδεχομένως να μην είναι τόσο αποτελεσματική για μια άλλη, και αυτό δεν το ξέρεις μέχρι να αποδειχθεί», δήλωνε βέβαια ο Peter Hotez του Baylor College of Medicine στο Atlantic, ο οποίος, επισήμαινε παράλληλα πως, «ακόμα και μετά την επιτυχία του  mRNA, δεν πρέπει να μιλάμε ακόμα για “θαύμα”. Γιατί, δεν ξέρει κανείς πως θα λειτουργήσει, απέναντι στον επόμενο ιό. Το σίγουρο πάντως είναι πως, το εμβόλιο του κορονοϊού, βρέθηκε πολύ εύκολα».

Στο ίδιο μήκος κύματος, ο Dormitzer, δήλωνε, «πράγματι, η συγκεκριμένη τεχνολογία δεν είναι σε καμία περίπτωση ένα μαγικό ραβδί. Δεν πρέπει να θεωρούμε ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί τέλεια για κάθε ασθένεια».

«Προφανώς δεν μιλάμε για ένα “ιερό δισκοπότηρο” που τα θεραπεύει όλα. Πρέπει να εξετάζουμε την κάθε ασθένεια ξεχωριστά. Μια τη φορά. Και έτσι θα δούμε που μπορούμε να το χρησιμοποιήσουμε επιτυχώς και που όχι», τονίζει με τη σειρά της, η Türeci.

«Πέντε χρόνια πριν, ήμασταν σε μια φάση άγνοιας για αυτή την τεχνολογία. Και σε πέντε χρόνια από τώρα, θα δούμε που θα είμαστε. Το σίγουρο όμως είναι, ότι το 2026, θα λέμε πως, το 2021, βρισκόμασταν σε φάση άγνοιας. Αυτή είναι η ομορφιά της επιστήμης, και ακριβώς, στον “κόσμο της επιστήμης”, δεν μπορεί κανείς να αρνηθεί πως το mRNA, ήταν μακράν, το πιο σημαντικό επίτευγμα του 2020», επισημαίνει στο Atlantic, o John Mascola, του National Insitutes of Health, η οποία, μαζί με ορισμένους ακόμα επιστήμονες, όταν ο κορονοϊός MERS, εμφανίστηκε στην Νότια Κορέα, μελέτησαν τη δομή και τη συμπεριφορά του κορονοϊού, συμβάλλοντας τα μέγιστα, στην ανάπτυξη των σημερινών εμβολίων.

πηγη tvxs.gr/ Με πληροφορίες από The Atlantic