A koronavírus-járvány óta a leghíresebb magyar tudós kétségtelenül Karikó Katalin, aki elévülhetetlen érdemeket szerzett az mRNS-alapú koronavírus elleni vakcina kifejlesztésében. Már a pandémia előtt éveken át dolgozott az mRNS-ben rejlő terápiás lehetőségek feltárásán, és akkor még aligha gondolta, hogy egy gyilkos vírus elleni harc vezet az elismeréséhez. Elképzelése szerint a technológiát többek között a szívrohamból és agyvérzésből felépülők kezelésére is használhatnák. De a COVID-19 elleni vakcináért folytatott eszeveszett versenyben kollégáival végzett munkája adta meg az alapot ahhoz, hogy a Moderna és a BioNTech gyógyszeripari vállalat gyorsan kifejleszthesse az oltást, amely mára milliók életét mentette meg – írja a Wired magazin az mRNS-terápiák jövőjét taglaló cikkében .
A hagyományos vakcinák a teljes vírusok ártalmatlan változataival ismertetik meg az immunrendszert, hogy a szervezet megtanulja felismerni a vírus kulcsfontosságú jellemzőit, a SARS-CoV-2 esetében például a hírhedt tüskefehérjét. Az mRNS-vakcinák ezzel szemben a hírvivő RNS-t – a sejteken belüli és a sejtek közötti információátvitelre szolgáló, mindenütt előforduló természetes molekulát – arra használják, hogy a szervezet számára utasításokat adjanak a tüskefehérje előállítására. Tulajdonképpen fénymásolóként használják a szervezetet. Ez az, amivel az mRNS-technológia hosszútávon még nagyobb hatást gyakorolhat az orvostudományra. Nemrégiben például a Moderna bejelentette, hogy két mRNS-alapú HIV-vakcina első fázisú klinikai vizsgálatát kezdte meg.
A pandémia évtizedekkel előbbre hozta az mRNS -technológia térhódítását
Az mRNS-vakcinák valószínűleg a koronavírus-járvány nélkül is előbb-utóbb piacra kerültek volna, de ahogy a Wired Carl Dieffenbach-ot, az amerikai Nemzeti Egészségügyi Intézetek AIDS-osztályának igazgatóját idézte: „kényelmes sétaúton” voltak. A pandémia azonban évekkel vagy évtizedekkel előbbre hozta a megjelenésüket.
Az mRNS egyik erőssége a figyelemre méltó mozgékonysága – ezt már Richard Hatchett, a járványügyi felkészüléssel foglalkozó innovációs koalíció, a CEPI (Coalition for Epidemic Preparedness Innovations) munkatársa nyilatkozta. Az RNS-szekvencia „betűit” a négy nukleotid (adenin, citozin, guanin, uracil) alkotja. Ezt a típusú oltóanyagot ráadásul sokkal könnyebb előállítani, mint a biológiai gyártással készülőket, így a fejlődő országok számára jó alternatíva lehet a hagyományos gyártási technológiákkal szemben.
Az mRNS-alapú vakcináknak ráadásul megvan az az előnyük, hogy a koronavírus-járvány lecsengése után gyorsan át lehet őket alakítani, és a technológiával más betegségek ellen védő oltóanyagokat is elő lehet állítani. Mindössze az mRNS-ben lévő bázisok sorrendjét kell megváltoztatni, hogy a szervezet új utasításokat kapjon. A hagyományos vakcinákhoz képest sokkal kevesebb aggodalomra ad okot a tisztaság vagy a szennyeződés. A szervezet ugyanis gyorsan lefordítja, lebontja az mRNS-szálat.
„Az mRNS teljesen felcserélhető. Ami a különböző vakcinák között változik, az a DNS-sablon, amelyet a hírvivő RNS szintéziséhez használunk, de az összes vakcina portfóliónkban ugyanazt a lipid nanorészecskét használjuk” – mondta Jackie Miller, a Moderna fertőző betegségekért felelős vezető alelnöke.
Egy oltás mind felett
A CEPI ezt a rugalmasságot arra kívánja felhasználni, hogy létrehozza az mRNS-vakcinák könyvtárát az emberi betegségeket okozó valamennyi ismert víruscsalád ellen. Hatchett becslése szerint ez 20-30 milliárd dollárba kerülne, de lehetővé tenné a gyors reagálást minden új járványra. A SARS-CoV-2 genomjának szekvenálásától a COVID-19 elleni vakcina első, már nem kísérleti adagjainak beadásáig eltelt idő 326 nap volt. „A 2020-as év tanulsága az, hogy 326 nap félelmetesen hosszú, és a folyamat nem elég gyors. A CEPI azt szeretné, ha meglenne a lehetőség, hogy az újonnan megjelenő veszélyes vírusok ellen 100 napon belül vakcinát tudjon előállítani. Az mRNS alapvető, kritikus eleme annak, hogy ezt a küldetést el tudjuk érni” – jelentette ki Hatchett.
A CEPI másik célja, hogy javítsa az mRNS-vakcinákhoz való hozzáférést. Jelenleg a technológia alkalmazása nagyon drága, mert a készítményeket extrém hűtéssel kell tárolni és szállítani. Ez az oka annak, hogy az Európai Unióban és az Egyesült Államokban az oltottak többsége mRNS-alapú vakcinát kapott, a világ szegényebb felén viszont elsősorban az olcsóbb, hagyományos oltóanyagokat használták.
A technológia drágaságát mérsékelhetné, ha egy vírus több törzse ellen is egyetlen injekcióval lehetne védekezni. Már vannak olyan programok, amelyek univerzális vakcinák elkészítését tűzték ki célul a koronavírusok vagy az influenza ellen. Ha ez megvalósul, „még azoktól a koronavírusoktól is védve leszünk, amelyek egyelőre a denevérekben vannak, és nem kerültek át ránk” – mutatott rá e megoldások jelentőségére Karikó.
További lehetőségek
Az oltóanyagokon kívül is számos alkalmazási lehetőség van. Az mRNS lehetővé teszi lényegében bármilyen fehérje előállítását közvetlenül a szervezetben. A SARS CoV-2 tüskefehérje kódolása helyett az mRNS-t arra is lehetne használni, hogy megtanítsuk a szervezetet, hogyan termeljen közvetlenül antitesteket. Ha valaki túlélte egy kialakulóban lévő betegség kitörését, klónozhatná az antitestjeit, és az mRNS segítségével meg lehetne osztani másokkal az előállításukhoz szükséges utasításokat – állítja Karikó Katalin.
A magyar biokémikus már évekkel ezelőtt összeállított egy listát azokról a betegségekről, amelyeket szerinte ésszerű lenne mRNS-sel kezelni. A listán több mint harminc tétel szerepelt a rákos megbetegedéstől a mindennapi fájdalmakig. Az elképzelések szerint ehhez az kell, hogy az mRNS-t körülvevő lipidbevonatot – állapottól vagy betegségtől függően – annak megfelelően finomítsák, hogy a molekulának a szervezet mely pontjaira kellene eljutnia: a tüdőbe, a lépbe vagy éppen a csontvelőbe. „Mindig is azt akartuk, hogy ezt a technológiát mindenki használhassa” – mondta Karikó, azt jósolva, hogy a következő tíz évben hihetetlen előrelépést tapasztalunk majd. Ha sikerül leküzdeni a logisztikai és technikai akadályokat, az mRNS-nek megvan a lehetősége arra, hogy az orvostudomány minden területét átalakítsa – írta a Wired.
