Η νέα τεχνολογία του mRNA που χρησιμοποιείται στα 2 εμβόλια της COVID-19 που έχουν εγκριθεί σήμερα έχει φέρει επανάσταση στην ανάπτυξη εμβολίων και αναμένεται να χρησιμοποιηθεί σύντομα και στην πρόληψη άλλων λοιμώξεων.

Σήμερα, σχεδόν 100 διαφορετικά εμβόλια βρίσκονται στο στάδιο των κλινικών δοκιμών. Από αυτά ορισμένα, μεταξύ των οποίων αυτά της Pfizer και της Moderna, χρησιμοποιούν την τεχνολογία του mRNA. Τα εμβόλια αυτού του είδους περιέχουν μία τροποποιημένη αλληλουχία mRNA η οποία εκκινεί μία ανοσιακή απόκριση.

Μετά την επιτυχία του εμβολίου της COVID-19, η Moderna έχει ήδη ανακοινώσει ότι θα χρησιμοποιήσει την ίδια τεχνολογία για να αναπτύξει εμβόλια τόσο για τη γρίπη όσο και για τον ιό HIV.

Ο μηχανισμός του εμβολίου ουσιαστικά μας επιτρέπει να χρησιμοποιήσουμε την αλληλουχία οποιασδήποτε πρωτεΐνης προκειμένου να προκαλέσουμε ανοσιακή απόκριση γι’ αυτή. Στα εμβόλια της COVID-19 για παράδειγμα, χρησιμοποιείται η αλληλουχία mRNA που παράγει την πρωτεΐνη ακίδα του SARS-CoV-2.

Μετά τη χορήγηση του εμβολίου, τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος προσλαμβάνουν την ακολουθία mRNA και ξεκινούν την παραγωγή της πρωτεΐνης. Καθώς ο ανθρώπινος οργανισμός δεν έχει άλλες πρωτεΐνες που μοιάζουν με την ακίδα, το ανοσοποιητικό σύστημα την εκλαμβάνει ως «ξένη» και εκκινεί απόκριση γι’ αυτή. Όταν επομένως, στο μέλλον, μολυνθούμε με τον ιό SARS-CoV-2, ο οργανισμός έχει αναπτύξει ήδη αντισώματα που μπορούν να τον εξουδετερώσουν.

Καθώς τα εμβόλια mRNA περιέχουν μόνο ένα μικρό κομμάτι του ιού, μπορούν να παραχθούν πολύ ταχύτερα σε σχέση με τα τυπικά εμβόλια. Στα τελευταία, οι ιοί καλλιεργούνται και πολλαπλασιάζονται σε κύτταρα, γεγονός που μπορεί να χρειαστεί αρκετό χρόνο.

Το σημαντικότερο πλεονέκτημα των mRNA εμβολίων είναι ότι μπορούν να προσαρμοστούν ταχέως έτσι ώστε να μπορούν να αντιμετωπίσουν διάφορες λοιμώξεις. Αυτό συμβαίνει γιατί ουσιαστικά το μόνο που πρέπει να αλλάξει είναι η αλληλουχία του mRNA που περιέχουν.

Ενδεικτικά, μετά τη δημοσίευση του γενετικού κώδικα του SARS-CoV-2 από την Κίνα, χρειάστηκαν μόλις 44 ημέρες μέχρι να ξεκινήσουν οι κλινικές δοκιμές φάσης 1 για το εμβόλιο mRNA της Moderna.

Το Ιστορικό των Εμβολίων mRNA

Αν και η τεχνική του mRNA έγινε ευρέως γνωστή μόλις προσφάτως, στην πραγματικότητα εξετάζεται εδώ και σχεδόν 30 χρόνια.

Τα εμβόλια mRNA έχουν 3 σημαντικά πλεονεκτήματα σε σχέση με τα υπόλοιπα εμβόλια, καθένα από τα οποία ανακαλύφθηκε σε αυτό το διάστημα των 30 ετών.

Το πρώτο πλεονέκτημα αφορά την τεχνολογία που χρησιμοποιείται για τη σταθεροποίηση του mRNA, το οποίο είναι τυπικά ιδιαίτερα εύθραυστο και καταστρέφεται ταχέως. Η ανάπτυξη της παραπάνω τεχνολογίας, καθώς και η σύνθεση του καταλλήλου λιπιδικού περιβλήματος μέσα στο οποίο περικλείεται το mRNA (δεύτερο πλεονέκτημα), έγινε τη δεκαετία του 1990.

Τέλος, η τεχνολογία για τη σταθεροποίηση της πρωτεΐνης του ιού αναπτύχθηκε πριν από περίπου 10 χρόνια.

Οι περισσότεροι ιοί έχουν την ικανότητα να αλλάζουν το σχήμα τους ταχέως διαφεύγοντας έτσι τη δράση του ανοσοποιητικού συστήματος. Αντίστοιχα, η πρωτεΐνη ακίδα του SARS-CoV-2, αλλάζει σχήμα τόσο πριν όσο και μετά τη μόλυνση ενός κυττάρου. Τα εμβόλια του mRNA μπορούν να αναγνωρίσουν την πρωτεΐνη στην πλέον μολυσματική μορφή της.

Γρίπη, HIV και Άλλες Νόσοι

Σύμφωνα με επιστήμονες που ασχολούνται με τα εμβόλια του mRNA, γνωρίζουμε εδώ και καιρό ότι η τεχνολογία αυτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη αποτελεσματικών εμβολίων, ωστόσο η COVID-19 επιτάχυνε σε μεγάλο βαθμό τη χρήση της μεθόδου αυτής.

Η Moderna δοκιμάζει ήδη την παραπάνω τεχνολογία για τη γρίπη ή τον ιό HIV και σκοπεύει σύντομα να έχει αποτελεσματικά εμβόλια γι’ αυτές τις νόσους. Κάθε ένα από τα εμβόλια αυτά, προφανώς, έχει τις δικές του προκλήσεις.

Στη γρίπη, η μεγαλύτερη δυσκολία στην ανάπτυξη εμβολίων είναι η ταχύτητα μετάλλαξης του ιού και η εμφάνιση νέων στελεχών. Το πλεονέκτημα των εμβολίων mRNA είναι ότι μπορούν να προσαρμοστούν άμεσα στα νέα στελέχη, καθώς το μόνο που χρειάζεται ένα να αντικατασταθεί η αλληλουχία mRNA που περιέχουν, με μία νέα αλληλουχία, κάτι που γίνεται άμεσα.

Ο ιός HIV με τη σειρά του, έχει την ικανότητα να αποφεύγει τη δράση του ανοσοποιητικού συστήματος, ενώ περιλαμβάνει επίσης αρκετά διαφορετικά στελέχη. Η μεγαλύτερη πρόκληση στην ανάπτυξη εμβολίων για τον HIV είναι η ανεύρεση μίας δομής η οποία περιέχεται σε όλα τα στελέχη του ιού.

Εκτός από τη γρίπη και τον HIV, τα εμβόλια mRNA ενδεχομένως θα μπορούν να χρησιμοποιηθούν και στην αντιμετώπιση του καρκίνου.

Τα νεοπλασματικά κύτταρα πολλαπλασιάζονται, εξαπλώνονται σε άλλα όργανα και προκαλούν το θάνατο καθώς διαφεύγουν της δράσης του ανοσοποιητικού συστήματος. Συγκεκριμένα, έχουν την ικανότητα να «κρύβονται» από τα λευκά αιμοσφαίρια.

Φυσικά, κάθε νεοπλασματικό κύτταρο είναι διαφορετικό, καθώς ο καρκίνος είναι συνήθως αποτέλεσμα μίας μετάλλαξης και οι μεταλλάξεις μπορεί να διαφέρουν σε κάθε μορφή καρκίνου.

Για την ανάπτυξη ενός εμβολίου mRNA για τον καρκίνο θα ακολουθείται η εξής διαδικασία. Αρχικά, θα εξετάζονται πρωτεΐνες της επιφάνειας των νεοπλασματικών κυττάρων στον ασθενή με σκοπό να ανιχνευθεί μία πρωτεΐνη που εμφανίζεται μόνο σε αυτά τα κύτταρα. Στη συνέχεια θα χορηγείται ένα εξατομικευμένο εμβόλιο mRNA το οποίο θα περιέχει την αλληλουχία για την παραγωγή της παραπάνω πρωτεΐνης, εκκινώντας έτσι την ανοσιακή απόκριση για την πρωτεΐνη αυτή.

Μία Νέα Εποχή στην Ιατρική

Παρά το γεγονός ότι εξετάζονται εδώ και δεκαετίες, τα εμβόλια του mRNA έχουν αρχίσει να χορηγούνται μόλις προσφάτως.

Στο παρελθόν δεν είχαν γίνει κλινικές δοκιμές σε ανθρώπους για την προσέγγιση αυτή, ενώ υπήρχαν και αρκετά εμπόδια στην παραγωγή των εμβολίων και αυτός είναι ο λόγος που καθυστέρησε τόσο πολύ η ευρεία χρήση τους.

Ωστόσο πλέον τα προβλήματα αυτά έχουν ξεπεραστεί και τα εμβόλια mRNA θα αρχίσουν να εξετάζονται και σε άλλες λοιμώξεις, ανοίγοντας έτσι το δρόμο για την αντιμετώπιση νόσων που μέχρι σήμερα θεωρούσαμε ανίατες.