Tehnologija bazirana na informacionoj RNK, mRNA tehnologija, postala je stvarnost. Pandemija je ubrzala ulazak ove tehnologije u medicinu, jer su se mRNA vakcine protiv COVID-19 pokazale najuspješnijim u kritičnom trenutku. Prošle su put od autsajdera, do pobjednika. 2023. godine Katalin Kariko je zajedno s Drewom Weismannom dobila Nobelovu nagradu za medicinu upravo za razvoj ove tehnologije.
- mRNA—ili informaciona (iRNK), glasnička RNK (gRNK) je molekula koja sadrži upute ili „recept“ koji usmjerava ćelije da stvaraju neki protein koristeći prirodni mehanizam.
- U razvoju mRNA tehnologije učestvovalo je mnogo naučnika, a znanje o iRNK (mRNA) potrebno za razvoj tehnologije, razvija se još od 60-tih godina prošlog vijeka.
- Tehnologija mRNA vakcina nije tako nova i vakcine nisu nastale na brzinu: prve mRNA vakcine su testirane još 90-tih na miševima.
Sada, Moderna i dr. Paul Burton, glavni medicinski direktor ove farmaceutske kompanije, najavljuju da ćemo za manje od deset godina imati i mRNA personalizirane vakcine protiv tumora, te za još neke bolesti. Recimo, bolesti srca, protiv gripe, respiratornog sincicijalnog virusa. Očito je da će mRNA tehnologija zauzeti značajno mjesto u medicini i stoga je potrebno da bolje shvatimo šta je ona, šta ona donosi i kako će se razvijati, i da upoznamo njen bogati istorijat.
Psst, još, ali kraće – blic verziju ovog teksta možete naći i ovdje: Momenat mRNA tehnologije: 14 činjenica koje trebate znati
Šta je mRNA tehnologija?
Ova tehnologija je poznata već dugo, ali tek je razvojem vakcina protiv COVID-19 postala dio mainstreama.
Zasniva se na jednoj maloj, ali za život veoma bitnoj molekuli. Radi se o informacionoj ribonukleinskoj kiselini (RNK) odnosno glasničkoj ribonukleinskoj kiselini, koja se u našem jezičkom području skraćuje kao iRNK ili gRNK.
Na engleskom jeziku, naziv za ovu molekulu je messenger ribonucleic acid, pa će skraćenica biti mRNA. Upravo se ova skraćenica i zadržala kada govorimo o vakcinama ili bilo kojoj upotrebi ove tehnologije. Možemo govoriti i o iRNK ili gRNK tehnologiji, ali sve je češće upravo mRNA. I da – ova engleska skraćenica bi se trebala i izgovarati po pravilima engleskog jezika (em-ar-en-ei).
Ok, dosta sa lingvistikom.
Šta zapravo radi mRNA molekula?
Ona je samo jedan od tipova molekula RNK. Ovo je jako velika grupa molekula koje imaju različite veličine i molekulske mase, ali i različite uloge u našem organizmu. Pored iRNK/mRNA postoji i transportna RNK, čija je uloga da prenosi molekule aminokiselina i otpušta ih prilikom sinteze lanca proteina. Postoje i ribosomalna RNK (rRNK) te „snurpovi“ (snRNPs) – kompleksi ribosoma i malih molekula RNK. Ali oni nam trenutno nisu važni.
iRNK/mRNA molekule su „prepisi“ genetičke poruke na DNK za sintezu nekog proteina. Proteini se u ćelijama stvaraju u dva koraka:
- transkripcija – prepisivanja genetičke informacije s DNK na iRNK
- translacija – prevođenje genetičke poruke s informacione RNK na “jezik” proteina (redoslijed aminokiselina) uz međudjelovanje informacionih i trasportnih RNK, koje nose molekulu aminokiselina.
Više o procesima transkripcije i translacije pročitajte ovdje.
Genetička poruka nije ništa drugo nego biohemijski raspored nukleinskih baza (adenin, timin, gvanin, citozin i uracil) koji diktira redoslijed spajanja aminoksielina. A aminokiseline su male molekule koje kada se povežu grade sve proteine u živim bićima.
Recimo, u slučaju vakcina protiv COVID-19, taj protein je protein šiljka (spike) od samog koronavirusa SARS-CoV-2. Za ovaj protein se pokazalo da je imunogen, odnosno pokreće imunološki odgovor našeg organizma. Unošenjem mRNA koja kodira neki protein, poput imunogenog proteina virusa, mi natjeramo – „prevarimo“ naše ćelije da proizvedu taj strani protein, na koji onda naš imunološki sistem reaguje.
Zapravo, prezentujemo šta je to opasnost za naš organizam našim imunološkim ćelijama, a da organizam ne izložimo stvarnoj opasnosti infekcije.
Osobina mRNA je da je u njoj sadržan zapis o redoslijedu aminokiselina za stvaranje nekog proteina kao neka „naopačka kopija“, slika u ogledalu, poruke na DNK. Međutim, informaciona RNK – mRNA/iRNK mogla bi se koristiti u medicinske svrhe, kao genetička informacija za sintezu određenog proteina unutar samog organizma. Manja je i lakša za mijenjanje i prilagođavanje nego molekula DNK. Ti proteini koji bi se sintetizirali pomoću RNK mogu biti antigeni, koji izazivaju imunološku reakciju, na kojima se imunološki sistem „trenira“, mogu biti različiti imunoglobulini-antitijela, koji neutrališu antigene, ali i bilo koji drugi protein koji bi mogao imati medicinsku vrijednost. Recimo, insulin ili neki peptidi (kraći lanci aminokiselina).
Video: šta radi DNK, a šta RNK
Video: Razlike između DNK i RNK
Prošlost: istorija mRNA tehnologije i ključne ličnosti u razvoju
Da bismo razumjeli sadašnje trendove i budućnost, često je potrebno da razumijemo prošlost, istoriju nauke koja je dovela do nekog otkrića. A mRNA je otkrivena još 1961.
Dva Françoisa i jedna mRNA
Dana 13. maja 1961. pojavila su se dva članka u časopisu Nature, a samo neki od autora ovih radova bili su Sydney Brenner, François Jacob i Jim Watson – sva trojica značajni naučnici i još Nobelovci. U tim radovima je govoreno o izolaciji informacione RNK – messenger RNA (mRNA). Istog mjeseca, François Jacob i Jacques Monod (još jedan Nobelovac) objavili su recenziju u časopisu Journal of Molecular Biology[1] u kojoj su mRNA stavili u teorijski kontekst, argumentirajući njezinu ulogu u regulaciji gena.
Jedan od prvih naučnika koji su opservirali mRNA bio je Elliot „Ken“ Volkin, koji ju je detektovao [2]1956., ali se još nije znalo šta ona radi.
Naime, u to doba je već bila poznata struktura DNK i Jim Watson i Francis Crick su razbili genetički kod – razjasnili su kako to DNK služi za čuvanje i prenos nasljedne informacije o sintezi proteina, glavnih gradivnih cigli živog svijeta. Međutim, Watson i Crick su tek malo zagrebali čitavu zamršenu priču. DNK je samo jedan njen dio. Njena manja i manje poznata „sestra“, RNK čak ima veću i važniju ulogu u svemu tome. Danas se smatra kako je RNK zapravo nastala prije DNK.
Prema Jacobu i Monodu, ovaj prenos genetičke informacije s DNK na protein morala je izvesti neka vrsta RNK, koju su nazvali „informaciona RNK”, kopija sekvence DNK. Iznesene su i druge teorije, uključujući ideju da ribosomi izravno čitaju DNK ili da postoje specifični ribosomi za svaki gen, što nam danas izgleda smiješno, jer bi moralo biti oko 20 000 različitih tipova ribosoma samo kod ljudi, toliko je otprilike gena. Također, danas znamo i da je DNK jako velika molekula i da ona ne izlazi iz nukleusa ćelije. Dakle, ona mora imati svog pomagača.
Eksperiment koji je proveo François Gros odigrao je odlučujuću ulogu u potvrđivanju hipoteze o iRNK/mRNA: kada je kulturama ćelija dodao inhibitor sinteze RNK, sinteza proteina je odmah zaustavljena. To je sugerisalo da je vrsta RNK služila kao posrednik u sintezi proteina, a također je ukazivalo da taj posrednik mora biti nestabilan, razgrađen od strane enzima, jer bi se inače sinteza proteina nastavila neko vrijeme, a ne bi odmah prestala.
Eksperimenti koje su proveli François Gros i François Jacob 1961. pokazali su da je RNK nukleotidna sekvenca komplementarna DNK sekvencama, i to je omogućilo da potvrde da je ta RNK doista informaciona RNK. Članci objavljeni jedan pored drugoga u istom broju časopisa Nature u maju 1961. – François Gros bio je prvi autor jednog članka[3] a François Jacob autor drugog[4] – službeno su označili otkriće mRNA. Njih dvojica su se upoznali na Institutu Pasteur u Parizu (legenda kaže ispred ulaza na institut) u junu 1960. Saradnja Françoisa Jacoba i Jacquesa Monoda je mnogo poznatija, ali nije manje važna ni saradnja Jacoba i Grosa.
Danas bi se oba Françoisa silno začudili kako se jedna tako nestabina molekula kao što je mRNA koristi u medicini. Ali naučnici su vremenom našli načina kako da stabiliziraju ovu molekulu i upravo je ta stabilizacija bila važna za vakcine pa tako i borbu s pandemijom.
Znate li da je RNK vjerovatno donijela mnogo više Nobelovih nagrada nego DNK?
Za različita istraživanja RNK, Nobelove nagrade dobili su François Jacob, Jacques Monod, Robert W. Holley, Sidney Altman, Tomas Cech, Har Gobind Khorana, Marshall Nirenberg, David Baltimore, Renato Dulbecco, Howard Temin, Philip Sharp, Richard Roberts, Andrew Fire, Craig Mello, Roger Kornberg… i ovo nije konačna lista Nobelovaca povezanih s RNK.
Nažalost, RNK je i dalje „u sjeni“ DNK. Nema čak ni svoj vlastiti emoji. Nastavimo dalje ovu malu istoriju.
Kako stabilizirati mRNA?
Nije bilo dovoljno samo otkriti i izolirati ovu molekulu. Da bi se iRNK/mRNA mogla koristiti, ona mora biti stabilna. Ali ova molekula ima jednu nezgodnu manu: njena funkcija je upravo da se razgradi, doslovno raspadne na manje molekule koje onda ćelija reciklira. Da bi se mogla koristiti u biomedicini i istraživanjima mora bar neko vrijeme ostati u istom obliku.
Zamislite to kao da mi moramo ići na velike dubine u moru ili putovati u svemir. Ako to radimo bez podmornice, ili rakete, svemirskog odijela za svemirske šetnje, odnosno prostora koji nam reguliše pritisak i količinu kisika, i mi bismo se raspali.
Naučnici nisu ni zamišljali da bi se mRNA mogla koristiti za terapije ili vakcine. Oni su je prosto htjeli stabilizirati da vide može li se to izvesti.
Godine 1987. Robert Malone, tek svršeni student, napravio je neobičan pokušaj: pomiješao je molekule mRNA sa kapljicama masti u neku vrstu molekularne čorbe. On se zapitao da li će ćelije iz ovako unijete mRNA uspjeti sintetizirati proteine. „Ako je to moguće“, zapisao je Malone u svoju bilježnicu, „onda bi se RNA mogla koristiti kao lijek“.
Put do stabilne mRNA tehnologije nije bio jednostavan. Mnogo godina nakon Maloneovih eksperimenata, koji su se oslanjali na rad drugih istraživača, mRNA se smatrala previše nestabilnom i skupom da bi se koristila kao lijek ili vakcina. Deseci akademskih laboratorija i kompanija radili su na ideji koja se naučnicima činila primamljivom, ali skoro pa nedostižnom. Bilo je potrebno naći pravu formulaciju masti koje bi formirale lipidne nanočestice (Lipid nanoparticles, LNPs) i odrediti pravi omjer tih lipida i mRNA. Mnogo je ljudi radilo u ovom procesu i nekoliko imena treba istaći.
Paralelno sa istraživanjem mRNA teklo je i istraživanje lipidnih nanočestica – mjehurića od molekula masti koji koji se danas koriste da okruže i zaštite mRNA. U vakcinama protiv COVID-19 ovi mjehurići su izgrađeni od nekih prirodnih sastojaka ćelija – holesterola i lecitina, uz dodatak tvari zvane PEG – polietilen glikol. Ove mjehuriće još zovemo i liposomi, a prvi su stvoreni 1965. Prvi liposomi koji su se koristili za dostavljanje lijekova (pristupi i formulacije koje omogućavaju dostavljanje lijekova i vakcina u tkiva i ćelije gdje su potrebni) 1971. godine, a prvi korišteni za vakcine 1974.
Današnje mRNA vakcine imaju inovacije koje su izumljene godinama nakon Maloneovog vremena u laboratoriji, uključujući hemijski modificiranu RNK i različite vrste masnih mjehurića za prenos u ćelije. Ipak, Malone, koji sebe naziva „izumiteljem mRNA vakcina”, smatra da se njegovom radu ne pridaje dovoljno zasluga. „Ispisan sam iz istorije”, rekao je za Nature. On smatra kako su se neke njegove kolege obogatile putem tehnologije koju je on začeo.
Potom su 1984. Paul Krieg i drugi članovi tima predvođenog razvojnim biologom Douglasom Meltonom i molekularnim biolozima Tomom Maniatisom i Michaelom Greenom sa Harvarda upotrijebili enzim za sintezu RNK (preuzet iz virusa) i druge alate za proizvodnju biološki aktivne mRNA u laboratoriji. To je metoda koja je u srži današnje tehnologije mRNA. Krieg je zatim ubrizgao laboratorijski napravljenu mRNA u žablja jajašca i pokazao da ćelije zaista proizvode proteine iz ove mRNA .
Godinama kasnije, Malone je slijedio taktiku harvardskog tima da sintetizira mRNA za svoje eksperimente. Ali dodao je novu vrstu liposoma, koji je nosio pozitivan naboj, što je poboljšalo sposobnost materijala da se spoji s negativno nabijenom mRNA. Ove je liposome razvio Philip Felgner, biohemičar koji sada vodi Centar za istraživanje i razvoj vakcina na Kalifornijskom univerzitetu u Irvineu.
Uprkos njegovom uspjehu u korištenju liposoma za isporuku mRNA u ljudske stanice i žablje embrije, Malone nikada nije stekao doktorat. Posvađao se sa svojim supervizorom, Salkovim istraživačem genske terapije Inderom Vermom, a 1989. je napustio diplomski studij kako bi radio za Felgnera u Vicalu, tada tek osnovanom start-upu u San Diegu, Kalifornija. O da – start-upovi nisu neka nova stvar, samo smo mi tek čuli za njih nedavno. Tamo su pokazali da kompleksi lipida i mRNA mogu potaknuti proizvodnju proteina kod miševa[5].
Malone krajem 1989. napušta i Vical, odnosno Philipa Felgnera usljed nekih neslaganja. Međutim, onda kreću svađe i prepirke oko patenta – čiji je patent i ko će od njega zaraditi. Kao u klasičnoj melodrami, holivudskom filmu, razočarani postaju glavni zlikovci.
Malone nije izbrisan iz istorije i spominje se uz priču o stvaranju mRNA tehnologije. Međutim, zbog toga što se on tako osjeća, što misli da mu nije data velika pažnja, počeo je i da se sveti. Naime, Robert Malone je sebe predstavljao kao izumitelja mRNA tehnologije, iako je uradio samo jedan mali dio razvoja tehnologije. Često je širio dezinformacije o mRNA vakcinama, posebno o njihovoj sigurnosti. Koristeći platformu Substrack i potkastere poput Joe Rogana, Malone je širio nepovjerenje u mRNA vakcine i promovisao sumnjive terapije za COVID-19 poput ivermektina, te je tako postao „heroj antivakcinalnog pokreta“.
Istina je, međutim, da je Malone napravio jedan pomak, ali da je i on svoj rad naslonio na rad drugih, te da su drugi naučnici naslonili svoj rad na njegov. To je način kako nauka djeluje. Ništa ne nastaje iznenada, iz jednog postupka. Felgner je kreirao nanolipidne čestice, a Malone u njih ubacio RNK.
Ipak, bile bi potrebne decenije inovacija iz drugih laboratorija da se razviju mRNA COVID cjepiva koja se danas koriste. “Moramo sastaviti sve dijelove. A tada nismo imali sve dijelove. Ali imali smo jedan stvarno zanimljiv komad,” rekao je dr. Felgner.
Devedesetih kreće još jedan val pokušaja da se nešto aplikativno, odnosno, korisno, napravi od mRNA tehnologije. Nekoliko start-upova i niza mukotrpnih eksperimenata poslije, ulazimo u 1997. kada je imunolog Eli Gilboa predložio da se uzmu imunološke ćelije iz krvi i „natjeraju“ da preuzmu sintetičku mRNA koja kodira tumorske proteine. Ćelije bi zatim bile ubrizgane natrag u tijelo gdje bi mogle pokrenuti imunološki sustav da napadne skrivene tumore. Gilboa je bio uspješan u stvaranju ovakvih vakcina na miševima, ali kada je došlo do velikih testiranja na ljudima, nije bilo baš uspješno. Ovaj Gilboin rad je danas u zapećku, ali je neko ipak primijetio obećavajuću tehnologiju.
Gilboin rad je nadahnuo osnivače njemačkih tvrtki CureVac i BioNTech — dviju najvećih mRNA kompanija koje danas postoje — da počnu raditi na mRNA. I Ingmar Hoerr, iz CureVaca, i Uğur Şahin, iz BioNTecha željeli su Gilboin princip iskoristiti za vakcine. Samo su oni uvrtili u glavu da ne treba trenirati imunološke ćelije pa njih ubrizgavati, nego da probaju direktno ubrizgavati prilagođenu mRNA. Şahin i njegova supruga Özlem Türeci, turski emigranti u Njemačkoj, oboje naučnici i ljekari, 2007. godine će iznijeti plan o mRNA start-up kompaniji, investitorima kojima se plan svidio i koji su potom uložili 150 miliona dolara u njihov projekt.
No, da bi se to uradilo, potrebno je ponešto izmijeniti, stabilizirati samu mRNA na molekularnom nivou. I to će poći za rukom ekipi iz BioNTecha. Şahin i Türeci će na kraju u relativno kratkom roku proizvesti upotrebljivu i imunogenu, sigurnu mRNA vakcinu protiv COVID-19. CureVac je u kovidu ispao pred sam kraj trke – proizveli su vakcinu, ali nisu dovoljno dobro obratili pažnju na stabilizaciju same molekule i ta vakcina nije ni izbliza bila toliko efikasna kao BioNTechova. U BioNTech će, u sred trke za vakcinu, investirati i farmaceutski gigant Pfizer i ostalo je istorija.
Ali, ovo je samo jedan dio priče. Iste godine kada su Şahin i Türeci investitorima predstavili plan za start-up kompaniju, dakle 2007. godine, s druge strane Atlantika se dešava paralelna priča.
Naime, postojala je jedna mala začkoljica: bilo je potrebno osigurati da mRNA/iRNK prođe nesmetano pored ćelija imunološkog sistema kako bi se sintetisao željeni protein. Ukoliko imunološke ćelije unište stranu mRNA prije toga – čitava je priča uzaludna. Ili još gore – unesena mRNA može potaknuti jaku upalnu reakciju.
U SAD se 2007. stvorio jedan mali mRNA start-up pod nazivom RNARx koji dobio je skromniju svotu od 97.396 dolara u obliku bespovratnih sredstava za male tvrtke od američke vlade. Osnivači kompanije, biohemičarka Katalin Karikó i imunolog Drew Weissman, radili su na Univerzitetu Pennsylvania u Philadelphiji, a došli su do ključnog otkrića: da mijenjanje dijela mRNA koda pomaže sintetičkoj mRNA da prođe pored straže imunoloških ćelija.
Katalin Karikó je mađarsko-američka naučnica, dakle još jedna imigrantkinja u cijeloj priči, još jedna žena važna za istoriju ove tehnologije. Njena specijalnost je bila upravo RNK. Od ranih devedesetih ona je aplicirala na različite grantove kako bi dobila sredstva za razvoj mRNA tehnologija, ali su je stalno odbijali.
U današnjem svijetu imate pritisak postizanja uspjeha. Ili morate za kratko vrijeme pokazati rezultate ili gubite sve ili bar puno toga. Korporativni način razmišljanja ne daje vremena za zrenje ideja, a ako vas više puta odbiju – to vaša institucija doživljava kao neuspjeh. U prevodu – šta ćete im.
Tako je bilo i u slučaju Karikó i njenog Univerziteta Pennsylvania. Nakon više ponovljenih odbijanja aplikacija za grantove, dobila je izbor da napusti ovaj univerzitet ili prihvati degradaciju i smanjenje plate. Odlučila je ostati i nastaviti svoju potragu, poboljšavajući Maloneove protokole i radeći na tome da ćelije uspješno proizvode proteine kodirane u sintetičkoj i izvana unesenoj mRNA.
Ona i Drew Weismann su shvatili kako spriječiti da mRNA alarmira imuološke ćelije: trebalo je samo promijeniti neke hemijske veze u molekuli. Oni su 2005. objavili [6] kako je potrebno umjesto baze uridina (karakteristična za RNK molekule, nema je u DNK) koristiti pseudouridin. To je molekula slična uridinu, ali je imunološki sistem ne prepoznaje kao opasnost. Upravo je ta izmjena s pseudouridinom danas ključ mRNA vakcina.
Derrick Rossi, tada biolog koji se bavio matičnim ćelijama prepoznaje značaj ovog rada i predlaže kako bi se ova tehnologija mogla koristiti u medicini. On je jedan od suosnivača start-upa Moderna.
Moderna je pokušala licencirati patente za modificiranu mRNA koje je Univerzitet Pennsylvania prijavio 2006. za Karikóv i Weissmanov izum. Ali bilo je prekasno. Nakon što nije uspio sklopiti ugovor o licenciranju s RNARxom, UPenn se odlučio za brzu isplatu. U februaru 2010. ovaj univerzitet dodijelio je ekskluzivna patentna prava malom dobavljaču laboratorijskih reagensa u Madisonu. Sada pod nazivom Cellscript, platili su 300.000 dolara za ugovor. Nastaviće privlačiti stotine miliona dolara naknada za podlicenciranje od Moderne i BioNTecha, začetnika prvih mRNA cjepiva za COVID-19. Oba proizvoda sadrže modificiranu mRNA. Dakle, patenti Weissmana i Karikó su liencirani Cellscriptu i svako ko koristi tu tehnologiju zaštite mRNA koju su oni pronašli mora platiti korištenje patenta. Radi se o patentima US8278036B2 i US8748089B2, oba za modificirane RNK nukleozide.
RNARx je u međuvremenu potrošio dodatnih 800.000 dolara u financiranju bespovratnih sredstava za mala poduzeća i prestao s radom 2013.
U međuvremenu, drugi naučnici su radili na razvoju lipidnih nanočestica, koje štite mRNA. Jedan o njih, Pieter Cullis, bio je pionir ove tehnologije. Formula njegovog tima, iz također jedne start-up kompanije, sadržavala je koktel četiri vrste lipidnih molekula. Donijela je novinu korištenja jednog lipida koji ima naboj, ali može mijenjati naboj u ovisnosti od sredine u kojoj se nalazi. U laboratorijskim uslovima je pozitivan, a u fiziološkim uslovima neutralan. Ova osobina štiti aktivnu komponentu unutar tih mjehurića i čini vakcinu jako bezbjednom.
Dakle od totalnih „luzera“ od kojih su okretali leđa i u koje nisu vjerovali, od tehnologije kojoj su se čak smijali, mRNA tehnologija i naučnici zaslužni za njen razvoj su postali pobjednici. Moderna i BioNTech su se brzo uključili u trku za pronalaskom vakcine. Igrali su na nesigurnu kartu, na nepoznatu tehnologiju koja nikad prije nije oprobana i uspjeli. U razvoju vakcine protiv COVID-19 istakla se još jedna naučnica, Kizzmekia Corbett. Ona i njen tim su shvatili kako je protein šiljka virusa SARS-CoV-2 ono što treba da bude „poruka“ u mRNA.
E sad zamislite situaciju da neko odluči dati Nobelovu nagradu za razvoj mRNA tehnologija. Kome? Toliko je naučnika učestvovalo u razvoju, a Nobelova nagrada se može podijeliti najviše na tri osobe. Slična situacija s borbom oko patenata i teškoćama u odlučivanju Komiteta za dodjelu Nobelovih nagrada je bila i sa CRISPR tehnologijom.
Budućnost mRNA tehnologija
mRNA tehnologija je praktično „natjerana“ da napravi jedan veliki i riskantan korak u toku pandemije. Vjerovatno, da nije bilo pandemije, razvoj ovog pristupa bi bio sporiji i mnogo manje finansiran.
Kako objašnjavaju u MIT Technology Review, „u teoriji, mogli bismo napraviti mRNA za gotovo bilo koji protein—i potencijalno ciljati na bilo koju zaraznu bolest. Uzbudljivo je vrijeme za tehnologiju mRNA cjepiva, a cjepiva za mnoge zarazne bolesti trenutno prolaze kroz klinička ispitivanja“.
Danas neke kompanije pokušavaju razviti mRNA vakcine protiv HIV, ali i stvoriti nove vakcine protiv gripe koje bi štitile od nekoliko desetaka tipova virusa gripe[7]. Radi se i na razvoju vakcina protiv drugih respiratornih bolesti.
Moderna je najavila razvoj injektabilnih personaliziranih terapija protiv različitih tipova raka. Univerzitet Pennsylvania – isti onaj koji se htio riješiti Karikó jer im nije bila „isplativa“ i nije dobijala grantove, sada nju i Weissmana podržava i razvijaju potencijalne vakcine za SARS, MERS, Clostridium difficile (bakterija koja izaziva dijareju), malariju, tuberkulozu.
Mogli bismo imati vakcine koje istovremeno štite od desetak bolesti. I brzo imati vakcine ako se dogodi opet pandemija – recimo ptičije gripe, što nije nemoguć scenario.
Radi se i na razvoju vakcina kod zatajenja srca. Naime, može se desiti da se na srcu javi fibroza, zbog čega ovaj mišić ne može efikasno pumpati krv. mRNA vakcine bi mogle dati instrukcije T-limfocitima, imunološkim ćelijama da razore fibrotično tkivo koje smeta srcu.
Decenije istraživanja su donijele plodove. mRNA vakcine su već sad napravile za čovječanstvo veliku razliku i zasigurno će donijeti još niz korisnih rješenja, terapija i vakcina.
Ušli smo u doba mRNA tehnologija, ovo je njihov momenat i dijele svjetla pozornice s CRISPR i CAR-T/TCR tehnologijama.
[1] Jacob F. and Monod J., “Genetic Regulatory Mechanisms in the Synthesis of Proteins,” J. Mol. Biol. 3, 318-356 (1961).
[2] Prema: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982215006065
[3] Gros F., Hiatt H., Gilbert W., Kurland C.G., Risebrough R.W. and Watson J.D., “Unstable Ribonucleic Acid Revealed by Pulse Labelling of Escherichia Coli,” Nature, 190, 581-585 (1961).
Brenner S., Jacob F. and Meselson M, “An Unstable Intermediate Carrying Information from Genes to Ribosomes for Protein Synthesis,” Nature, 190, 576–81 (1961).
[4] Brenner S., Jacob F. and Meselson M, “An Unstable Intermediate Carrying Information from Genes to Ribosomes for Protein Synthesis,” Nature, 190, 576–81 (1961).
[5] Wolff JA, Malone RW, Williams P, Chong W, Acsadi G, Jani A, Felgner PL. Direct gene transfer into mouse muscle in vivo. Science. 1990 Mar 23;247(4949 Pt 1):1465-8. doi: 10.1126/science.1690918. PMID: 1690918.
[6] Karikó, K., Buckstein, M., Ni, H. & Weissman, D. Immunity 23, 165–175 (2005).
[7] Arevalo CP, Bolton MJ, Le Sage V, Ye N, Furey C, Muramatsu H, Alameh MG, Pardi N, Drapeau EM, Parkhouse K, Garretson T, Morris JS, Moncla LH, Tam YK, Fan SHY, Lakdawala SS, Weissman D, Hensley SE. A multivalent nucleoside-modified mRNA vaccine against all known influenza virus subtypes. Science. 2022 Nov 25;378(6622):899-904.
Još: Iz Nature The Tangled history of mRNA vaccines
