Dlaczego szczepionki mRNA mogą zrewolucjonizować medycynę?

Pierwsza szczepionka przeciw Covid-19 podana Brytyjczykom w tym miesiącu jest nie tylko radośnie witanym przełomem w walce z ponurym, małym wrogiem, który pokonywał każdą inną broń, jaką próbowaliśmy, od mycia rąk do remdesiwiru i lockdownów. Jest to także zwiastun całkowicie nowego podejścia do medycyny. Syntetycznych posłańców, którzy przeprogramowują nasze komórki, by rozpoczęły odpowiedź immunologiczną na niemal każdego najeźdźcę, może włącznie z rakiem, można teraz produkować szybko i tanio.

Katalin Karikó — badaczka węgierskiego pochodzenia, która przez dziesięciolecia wytrwale zajmowała się koncepcją tego rodzaju leczenia na University of Pennsylvania zanim dołączyła do BioNTech — i jej współpracownik, Drew Weissman, mogą być Watsonem  i Brennerem w tej opowieści. 15 lat temu wymyślili, jak wysłać komunikat w banieczce do komórki i skłonić komórkę do odczytania go. Przez lata próbowali wkładać normalny RNA i odkryli, że to nie działa; organizm dostrzegał go jako obcego i niszczył.

Jednak, dzięki nieznacznemu zmodyfikowaniu jednej z czterech liter w komunikacie (zastępując  urydynę pseudourydyną, związkiem chemicznym, który i tak znajduje się w części RNA w naszych ciałach), stworzyli wersję, która umknęła uwadze agentów  komórkowego MI5. Dalsze udoskonalenia dokonane pięć lat temu dały przepis, który działał niezawodnie, kiedy dostarczano go w maleńkiej, tłustej banieczce. Pandemia jest pierwszą sytuacją, kiedy spróbowano tej techniki w warunkach bojowych i zadziałała: pierwsze dwie szczepionki  Covid – BioNTech i Moderny – polegają na tych posłańcach.

Komunikat mówi komórce, żeby wytworzyła część jednego z białek wirusa, co następnie uruchamia układ odpornościowy organizmu. Raz wynalezione, jest to jak szczepionka o ogólnym działaniu. Po prostu zmieniasz komunikat między tymi samymi sekwencjami otwarcia i zamknięcia, wkładasz do takiej samej banieczki i strzelasz — jest to niemal równie łatwe dla inżynierów genetyki, jak napisanie SMS dla nastolatków. Jest to szybsze, tańsze, bezpieczniejsze i prostsze niż stare sposoby tworzenia szczepionek.

Bardziej konwencjonalnie zaprojektowane szczepionki mogą nadal dać ważny wkład w pokonanie pandemii, włącznie ze szczepionką z Oksfordu. A metoda posłańca ma swoje wady, takie jak potrzeba przechowywania w skrajnie niskich temperaturach. Na długą metę jednak posłańcy prawdopodobnie reprezentują przyszłość medycyny. Kiedy zasada została zaaprobowana przez organy regulujące, może nie być potrzeby przeprowadzania za każdym razem żmudnych i kosztownych, trójfazowych prób klinicznych. W obliczu prawdziwie śmiercionośnej pandemii – powiedzmy z poziomem śmiertelności 10 procent – małe prawdopodobieństwo, że nowa szczepionka mRNA nie będzie bezpieczna, blednie aż do nieistotności. Można ją zacząć stosować w ciągu tygodni lub dni.

Co więcej, kosztem kilku miliardów dolarów świat może być teraz w stanie zbudować bibliotekę szczepionek mRNA na każdego możliwego koronawirusa lub wirusa grypy o pandemicznym potencjale, jakiego potrafimy znaleźć, przetestować ją na zwierzętach i zachować przepis na twardym dysku, gotowy do niemal natychmiastowego użycia. Szczepionkę Moderny zsyntetyzowano w połowie stycznia, zanim nawet wiedzieliśmy, że koronawirus przychodzi z Chin.

Już są także ulepszone warianty oparte na wątku posłańca: na przykład, samoreplikujący się posłańcy. Tworzenie szczepionek długo było Kopciuszkiem przemysłu farmaceutycznego i to nie zdarzyłoby się bez pandemii. Ale również nie zdarzyłoby się bez 30-letniej, naukowej harówki dr Karikó.

Szybka, elastyczna platforma dla szczepionek od dawna była marzeniem. Wypróbujmy ją przeciwko żółtaczce, Zika i kilku rodzajom przeziębień. Możemy zacząć robić wirusom to, co już zrobiliśmy większości robaków jelitowych, wielu pasożytom krwi i niejednej bakterii: zlikwidujmy je z ludzkiego doświadczenia. Jeśli komunikat jest receptą na białko typowe dla konkretnych guzów nowotworowych, układ odpornościowy może nauczyć się przeprowadzania niszczących ataków na raka. A co z Alzheimerem?

Będą komplikacje, skutki uboczne i niezamierzone konsekwencje. Zawsze tak jest z innowacjami. Będą paniki oparte na fałszywym strachu, szerzonym przez maniaków bez skrupułów. Już niektórzy martwią się, że te szczepionki mogą powodować bezpłodność. To jest nonsens, ale wystarczająco przekonujący, by zaalarmować pewnych ludzi. Ciąża polega na genie o nazwie syncytin, który powoduje połączenie się (fuzję) komórek w łożysku.  Wydaje się, że syncytin wywodzi się od wirusa, jakiego nasi przodkowie złapali miliony lat temu. Białko spike, cel szczepionki Pfizera, także powoduje fuzję komórek w podobny sposób. Ma wspólne z syncytinem kilka krótkich sekwencji liter w genie. To samo ma jednak wiele innych, nieszkodliwych białek w naszych organizmach, więc niepokój jest bezpodstawny.  

Problemem, przed jakim prawdopodobnie staniemy, jeśli spełni się to marzenie o RNA, będzie wzrost alergii, astmy i chorób autoimmunologicznych. Są one spowodowane utratą pasożytów, które dawniej hamowały nasz układ odpornościowy. Im większej liczby infekcji pozbędziemy się, tym większe prawdopodobieństwo, że będziemy źle reagować na rzeczy takie jak pyłki kwiatowe i gluten. Wówczas jednak szczepionki mRNA mogą być także sposobem na zajęcie się tym problemem przez nauczenie naszego układu odpornościowego, by zachowywał się przyzwoicie.  

A może rok 2020 przejdzie do historii jako rok, kiedy syntetyczna biologia zadała śmiertelny cios przyszłym wirusom i chorobom ogólnie, zamiast jako rok, który zrujnował nasze zdrowie, dobrostan i gospodarkę?

My article for Spectator:

Why mRNA vaccines could revolutionise medicine

Rational Optimist, 19 grudnia 2020

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska