mRNA: Η επανάσταση που θα έχει συνέχεια

Πριν ξεσπάσει η πανδημία, η τεχνολογία του συνθετικού αγγελιοφόρου RNA (synthetic messenger Ribo Nucleic Acid, smRNA) ήταν γνωστή μόνο στους επιστημονικούς κύκλους. Σήμερα, χάρη στα mRNA εμβόλια, όλοι αναφέρονται σε αυτή. Φαίνεται μάλιστα πως θα υπάρξει συνέχεια, καθώς στα εργαστήρια ετοιμάζονται πυρετωδώς smRNA εμβόλια για την αντιμετώπιση ασθενειών όπως η ελονοσία, η σκλήρυνση κατά πλάκας και ο καρκίνος.

Τι είναι όμως αυτή η τεχνολογία; Και γιατί πολλοί θεωρούν ότι θα φέρει επανάσταση στη θεραπευτική; Η τεχνολογία βασίζεται σε μια πολύ απλή ιδέα, η οποία προκύπτει αβίαστα από τη φυσιολογία του κυττάρου, όπου το DNA αποτελεί τον θεματοφύλακα της γενετικής πληροφορίας, ενώ οι πρωτεΐνες (οι οποίες εκτελούν όλες τις λειτουργίες του κυττάρου) συντίθενται με βάση τη γενετική πληροφορία του DNA. Οπως υποδηλώνει και το όνομά του, το αγγελιοφόρο RNA (mRNA) είναι αυτό που μεταφέρει τη γενετική πληροφορία από το DNA στα σημεία σύνθεσης των πρωτεϊνών. Με άλλα λόγια, τα μόρια mRNA είναι οι κωδικοποιημένες εντολές του κυττάρου για τη σύνθεση συγκεκριμένων πρωτεϊνών σε συγκεκριμένες χρονικές στιγμές, έτσι ώστε να εξασφαλίζεται η εύρυθμη λειτουργία του κυττάρου και κατ’ επέκταση του οργανισμού.

Η απλή ιδέα που γέννησε την τεχνολογία του smRNA ήταν η εξής: θα μπορούσαμε άραγε να καθοδηγήσουμε το κύτταρο να συνθέσει πρωτεΐνες της επιλογής μας αν του παρείχαμε τις οδηγίες συνθέτοντας τα κατάλληλα μόρια RNA; Τα σημερινά εμβόλια mRNA αποτελούν τη θετική απάντηση στο παραπάνω ερώτημα! Αντί, όπως συμβαίνει με τα κλασικά εμβόλια, να περιέχουν μια πρωτεΐνη του ιού, τα mRNA εμβόλια περιέχουν την πληροφορία για τη σύνθεση μιας πρωτεΐνης του (εν προκειμένω της πρωτεΐνης-ακίδας του ιού). Ετσι, όταν εμβολιαζόμαστε, τα κύτταρά μας λαμβάνουν αυτό το κωδικοποιημένο μήνυμα και αρχίζουν να παράγουν την πρωτεΐνη-ακίδα διεγείροντας το ανοσοποιητικό σύστημά μας, το οποίο παράγει με τη σειρά του αντισώματα και κύτταρα μνήμης ενάντια στον SARS-CoV-2.

Ταχύτητα και ευελιξία

Το βασικό πλεονέκτημα της τεχνολογίας smRNA είναι η ταχύτητα και η ευελιξία που προσφέρει: μόλις 48 ώρες μετά τη δημοσίευση της γενετικής αλληλουχίας του SARS-CoV-2 (από κινέζους επιστήμονες στις 11 Ιανουαρίου 2020) η Pfizer δημιούργησε τη συνταγή για το εμβόλιο! Βεβαίως, βασική προϋπόθεση για να γίνει αυτό ήταν η πρότερη γνώση του κομβικού ρόλου της πρωτεΐνης-ακίδας των ιών κορώνα (τους επιτρέπει να εισέρχονται στα κύτταρα του ξενιστή) και όχι μόνο.

Επίθεση στην ελονοσία

Αυτή την ευελιξία επιχειρούν τώρα να αξιοποιήσουν οι επιστήμονες πηγαίνοντας μάλιστα την τεχνολογία ένα βήμα παρακάτω: στις αρχές Μαρτίου 2021 ερευνητές του Πανεπιστημίου Yale, σε συνεργασία με την εταιρεία Novartis, ανακοίνωσαν την ανάπτυξη ενός mRNA εμβολίου με δυνατότητα αυτοπολλαπλασιασμού! Οπως αναφέρεται στην ανακοίνωση του πανεπιστημίου, η ικανότητα αυτή επιλύει δύο βασικά προβλήματα. Πρώτον, μειώνει το κόστος καθώς δεν απαιτείται παρά μόνο μια ελάχιστη ποσότητα mRNA. Η αυξημένη τιμή των mRNA εμβολίων των Pfizer και Moderna αποδίδεται εν μέρει και στο κόστος παραγωγής του συνθετικού mRNA, ενώ για το εμβόλιο του Yale χρησιμοποιείται το ένα εκατοστό της ποσότητας που περιέχεται στα παραπάνω εμβόλια! Το αυτοπολλαπλασιαζόμενο RNA (self-amplifying RNA, saRNA) αντιγράφει τον εαυτό του όταν εισέλθει στα κύτταρα, όπως έχει διαπιστωθεί σε πειραματόζωα. Το εμβόλιο είναι σχεδιασμένο να χτυπά την πρωτεΐνη του πλασμοδίου της ελονοσίας που παρεμποδίζει τη δημιουργία κυττάρων μνήμης (και έτσι πρότερη νόσηση δεν εξασφαλίζει ανοσία) και από εκεί εκπηγάζει το δεύτερο πλεονέκτημά του: ελπίζεται ότι το εμβόλιο θα χορηγείται άπαξ και θα προσφέρει διά βίου προστασία.

Καρκίνος και πολλαπλή σκλήρυνση

Οι γνωρίζοντες τα της φαρμακευτικής βιομηχανίας, πάντως, εκτιμούν ότι το μεγάλο στοίχημα της τεχνολογίας των smRNA εμβολίων έχει να κάνει με την ανοσοθεραπεία του καρκίνου, ενώ η ευελιξία της τεχνολογίας συνάδει πλήρως με το όραμα της εξατομικευμένης ιατρικής.

Η ιδέα είναι να ελέγχεται γενετικά ο κάθε καρκίνος (ύστερα από βιοψία) για τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του και στη συνέχεια να παράγεται εμβόλιο ειδικά για την κάθε περίπτωση. Με άλλα λόγια, για κάθε ασθενή θα σχεδιάζεται ένα εμβόλιο το οποίο θα καθοδηγεί το ανοσοποιητικό σύστημά του να αναγνωρίζει και να επιτίθεται στα πολύ συγκεκριμένα δικά του καρκινικά κύτταρα. Σύμφωνα με ανακοινώσεις της εταιρείας, η Pfizer χρησιμοποιεί αυτή τη στιγμή την τεχνολογία για τη δημιουργία εμβολίων «για κάθε συμπαγή όγκο», συμπεριλαμβανομένων των καρκίνων του μαστού, των ωοθηκών αλλά και του μελανώματος, ενώ παράλληλα έχουν αρχίσει εξατομικευμένες κλινικές δοκιμές. Σε άρθρο των ερευνητών της Pfizer/BioNTech, το οποίο δημοσιεύτηκε τον Ιούλιο του 2020 στην επιστημονική επιθεώρηση «Nature», αναφέρεται ότι «το εμβόλιο αποδείχθηκε ικανή ανοσοθεραπευτική αγωγή σε περιπτώσεις μη χειρουργήσιμου μελανώματος».

Από τη συνεργασία των Pfizer/ΒiοΝTech έχει προκύψει ένα ακόμη εμβόλιο, το οποίο προορίζεται για την αντιμετώπιση της πολλαπλής σκλήρυνσης, ενός αυτοάνοσου νοσήματος. Σύμφωνα με ανακοίνωση των εταιρειών στα μέσα του Ιανουαρίου 2021, το εμβόλιο έχει σχεδιαστεί έτσι ώστε να μεταφέρει την πληροφορία για τη σύνθεση αυτοαντιγόνων, τα οποία έπειτα από χορήγηση σε ποντίκια «πέτυχαν ύφεση της νόσου παρεμποδίζοντας την περαιτέρω καταστροφή της μυελίνης των νευρικών κυττάρων που χαρακτηρίζει τη νόσο».

Αν και οι Pfizer/BioNTech προηγούνται προς το παρόν στην κούρσα της τεχνολογίας smRNA, είναι βέβαιο ότι σύντομα θα υπάρξουν και άλλοι δυνατοί παίκτες.