Η επανάσταση των εμβολιών mRNA και πώς αλλάζουν την ιατρική -Σε ποιες άλλες ασθένειες μπορούν να βοηθήσουν

Μέχρι πρόσφατα οι περισσότεροι άνθρωποι δεν είχαν καν ακούσει για εμβόλια mRNA.

Τώρα οι επιστήμονες πιστεύουν ότι μπορεί να είναι το κλειδί για την επίλυση πληθώρας προβλημάτων υγείας.

Σε εκτενές ρεπορτάζ του το BBC, μπαίνει στα άδυτα της τεχνολογίας mRNA που εξελίχθηκε ραγδαία το τελευταίο διάστημα και η οποία ενδέχεται να αποδειχθεί πολύτιμη και να βοηθήσει την ανθρωπότητα σε σοβαρές ασθένειες που την ταλανίζουν.

Η άγνωστη μέχρι σήμερα τεχνολογία mRNA

Πριν από ένα χρόνο, η Άννα Μπλέικνι εργαζόταν σε ένα σχετικά δυσδιάκριτο, εξειδικευμένο πεδίο της επιστήμης σε ένα εργαστήριο στο Λονδίνο. Λίγοι άνθρωποι εκτός των επιστημονικών της κύκλων είχαν ακούσει για εμβόλια mRNA. Γιατί δεν υπήρχε ακόμα κανένα. Οι παρευρισκόμενοι σε μια ετήσια ομιλία συνεδρίου που έδωσε το 2019 μπορούσαν να μετρηθούν σε δεκάδες, όχι σε εκατοντάδες. Σήμερα, έχει μεγάλη ζήτηση: είναι επίκουρη καθηγήτρια στο Πανεπιστήμιο της Βρετανικής Κολομβίας στον Καναδά, και επιστήμονας επικοινωνίας με 253.000 ακόλουθους και 3,7 εκατομμύρια likes στο TikTok. Ήταν, όπως παραδέχεται, στο σωστό μέρος τη σωστή στιγμή για να οδηγήσει ένα κύμα επιστημονικής προόδου που συμβαίνει μια φορά σε μια γενιά. Έδωσε μάλιστα σε αυτή τη νέα εποχή ένα όνομα: «the RNAissance» («η Αναγέννηση»).

Λόγω της πανδημίας του Covid-19, πολλοί άνθρωποι έχουν πλέον ακούσει – και έχουν λάβει – ένα εμβόλιο mRNA, από εταιρείες όπως η Pfizer-BioNTech και η Moderna. Αλλά ακόμη και όταν η Μπλέινκι ξεκίνησε το διδακτορικό της στο Imperial College του Λονδίνου το 2016, «πολλοί άνθρωποι ήταν δύσπιστοι ως προς το αν θα μπορούσε ποτέ να λειτουργήσει». Τώρα, «όλο το πεδίο του mRNA απλώς εκρήγνυται. Είναι μια αλλαγή του παιχνιδιού στην ιατρική», λέει.

Αλλάζει τόσο το παιχνίδι που εγείρει μερικά πολύ μεγάλα, συναρπαστικά ερωτήματα: θα μπορούσαν τα εμβόλια mRNA να προσφέρουν θεραπεία για είδη καρκίνου, HIV, τροπικές ασθένειες και ακόμη και να μας προσφέρουν υπεράνθρωπη ανοσία;

Τα εμβόλια mRNA δημιουργούν ανοσία, εν προκειμένων για τον Covid, με διαφορετικό τρόπο από τα εμβόλια αλλά εξαιρετικά εφυή.

Τα παραδοσιακά εμβόλια λειτουργούν με την έγχυση αδρανοποιημένων πρωτεϊνών του ιού που ονομάζονται αντιγόνα, τα οποία διεγείρουν το ανοσοποιητικό σύστημα του σώματος να αναγνωρίσει τον ιό όταν αυτός επανεμφανιστεί. Η ιδιοφυΐα των εμβολίων mRNA είναι ότι δεν χρειάζεται να γίνει έγχυση του ίδιου του αντιγόνου. Αντίθετα, αυτά τα εμβόλια χρησιμοποιούν τη γενετική αλληλουχία ή τον «κώδικα» του αντιγόνου που μεταφράζεται σε mRNA. Είναι ένα φάντασμα του αληθινού πράγματος, που ξεγελάει το σώμα δημιουργώντας πολύ αληθινά αντισώματα. Το ίδιο το τεχνητό mRNA εξαφανίζεται στη συνέχεια, υποβαθμισμένο από τις φυσικές άμυνες του σώματος, συμπεριλαμβανομένων των ενζύμων που το διασπούν, αφήνοντάς μας μόνο τα αντισώματα.

Επομένως, είναι ασφαλέστερη η παραγωγή του, πιο γρήγορη και φθηνή, σε σύγκριση με τα παραδοσιακά εμβόλια. Δεν χρειάζονται πλέον τεράστια βιο-ασφαλή εργαστήρια που αναπτύσσουν θανατηφόρους ιούς για να μπορέσουν να κάνουμ τα πειράματά τους. Αντίθετα, μόνο ένα εργαστήριο μπορεί να αλληλουχήσει τις πρωτεΐνες του αντιγόνου και να το στείλει μέσω email σε όλο τον κόσμο. Με αυτές τις πληροφορίες ένα εργαστήριο θα μπορούσε να δημιουργήσει «ένα εκατομμύριο δόσεις mRNA σε ένα μόνο δοκιμαστικό σωλήνα 100 ml», λέει η Μπλέικνι.

Έχουμε δει τώρα αυτή τη διαδικασία να εκτελείται σε πραγματικό χρόνο. Στις 10 Ιανουαρίου 2020, ο Zhang Yongzhen, καθηγητής ζωονόσων στο Κινεζικό Κέντρο Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων στο Πεκίνο, ανέλυσε την αλληλουχία του γονιδιώματος για τον Covid-19 και τη δημοσίευσε την επόμενη μέρα. Ο Covid-19 κηρύχθηκε πανδημία από τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας (ΠΟΥ) στις 11 Μαρτίου. Στις 16 Μαρτίου, χρησιμοποιώντας την αλληλουχία του Zhang, το πρώτο εμβόλιο mRNA ξεκίνησε τη φάση 1 της κλινικής δοκιμής. Η Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ ενέκρινε το εμβόλιο Pfizer-BioNTech Covid-19 στις 11 Δεκεμβρίου 2020, γράφοντας ιστορία όχι μόνο ως το πρώτο εμβόλιο mRNA που εγκρίθηκε για ανθρώπους αλλά και ως το πρώτο με ποσοστό αποτελεσματικότητας 95% σε κλινικές δοκιμές. Ακολούθησε η έγκριση του εμβολίου Moderna mRNA στις 18 Δεκεμβρίου. Ο προηγούμενος κάτοχος του τίτλου για το «γρηγορότερο εμβόλιο ποτέ», το εμβόλιο παρωτίτιδας, χρειάστηκε τέσσερα χρόνια. Τα εμβόλια Moderna και Pfizer–BioNTech χρειάστηκαν μόλις 11 μήνες.

Η θεωρία πίσω από το εμβόλιο mRNA εγκαινιάστηκε από τους επιστήμονες του Πανεπιστημίου της Πενσυλβάνια, Κάταλιν Κάρικο και Ντρου Γουάισμαν, οι οποίοι και οι δύο έλαβαν πρόσφατα το βραβείο Lasker 2021, το κορυφαίο βραβείο βιοϊατρικής έρευνας της Αμερικής. Η Κάθριν Γουάιτχεντ, αναπληρώτρια καθηγήτρια χημικής μηχανικής και βιοϊατρικής μηχανικής στο Πανεπιστήμιο Carnegie Mellon, και βασική συνεργάτιδα των Γουάισμαν και Κάρικο παραδέχεται, «δεν υπήρχαν πολλοί άνθρωποι στον κόσμο του mRNA που θα φαντάζονταν 95% αρχικά ποσοστά αποτελεσματικότητας σε αυτό το σενάριο έκτακτης ανάγκης».

Αλλά τώρα, οι δυνατότητες είναι φαινομενικά ατελείωτες. Ή, όπως το θέτει η Μπλέικνι: «Τώρα είναι κάπως σαν “εντάξει, άρα λειτουργεί για μια ιογενή γλυκοπρωτεΐνη, τι άλλα εμβόλια μπορούμε να φτιάξουμε με αυτήν; Και τι μπορούμε να κάνουμε πέρα από αυτό;"».

Οι δυνατότητες της τεχνολογίας mRNA

Στο Πανεπιστήμιο του Ρότσεστερ, ο Dragony Fu, αναπληρωτής καθηγητής στο τμήμα βιολογίας, έλαβε ταχεία χρηματοδότηση για το εργαστήριό του από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών για την έρευνα πρωτεϊνών RNA. Εάν επί του παρόντος γινόμαστε μάρτυρες του εμβολίου mRNA 1.0 για τον Covid-19, τότε το 2.0 θα αντιμετωπίσει δύο ακόμη κατηγορίες ασθενειών, λέει ο Fu: «η μία είναι παθογόνα, όπως η Sars, αλλά μπορείτε να εφαρμόσετε αυτήν την τεχνολογία σε άλλους ξένους εισβολείς όπως ο HIV. Ήδη προ Covid, εταιρείες ανέπτυξαν εμβόλια mRNA κατά του HIV». Αναφέρει επίσης τον Ζίκα, τον έρπη και τα παράσιτα της ελονοσίας στο στρατόπεδο των παθογόνων.

«Η άλλη κατηγορία είναι τα αυτοάνοσα νοσήματα», λέει. «Αυτό είναι ενδιαφέρον γιατί ξεπερνά τον πολύ αυστηρό ορισμό του εμβολίου». Ο Fu λέει ότι το μέλλον θα μπορούσε να περιλαμβάνει «θεραπείες» mRNA, για παράδειγμα για τη μείωση της φλεγμονής. «Θεωρητικά, αυτό ανοίγει τόσες πολλές δυνατότητες», λέει.

Ο Yizhou Dong, αναπληρωτής καθηγητής Φαρμακευτικής και Φαρμακολογίας του Ohio State University, ειδικεύεται σε μικρές μπάλες λίπους ή λιπιδίων, που χρειάζονται για να στεγαστεί το mRNA και να το μεταφέρει με ασφάλεια στα κύτταρα χωρίς να καταστραφεί αμέσως από το σώμα μας. Τα λιπίδια έχουν περιγραφεί ως ο «άγνωστος ήρωας» – χωρίς να τελειοποιηθεί και να εγκριθεί τελικά η χορήγηση λιπιδίων το 2018, δεν θα υπήρχαν εμβόλια mRNA Covid-19 μέχρι το 2020. Πριν από τον Covid-19, υπήρχαν πολλές ερευνητικές μελέτες που εξέταζαν ευρύτερες εφαρμογές συνδυάζοντας αυτή τη νέα τεχνική παροχής λιπιδίων με το mRNA, λέει ο Dong, συμπεριλαμβανομένων γενετικών διαταραχών, ανοσοθεραπείας καρκίνου, μολυσματικών ασθενειών και βακτηριακών λοιμώξεων. «Εφόσον έχεις το αντιγόνο και μπορείτε να προσδιορίσετε την αλληλουχία της πρωτεΐνης, θεωρητικά θα πρέπει να λειτουργεί».

Χάρη στη συνδυασμένη καινοτομία στη διανομή λιπιδίων και την τεχνολογία mRNA, τα εμβόλια και οι θεραπείες που αναπτύσσονται περιλαμβάνουν τη θεραπεία mRNA της Translate Bio για την κυστική ίνωση και τη σκλήρυνση κατά πλάκας. Εμβόλιο mRNA της Gritstone Oncology και της Gilead Sciences για τον HIV. Οι θεραπείες της Arcturus Therapeutics για την κυστική ίνωση και τις καρδιακές παθήσεις και η γερμανική start-up Ethris, με την AstraZeneca, αναπτύσσουν θεραπείες mRNA για σοβαρές πνευμονικές παθήσεις και άσθμα.

Εξετάζονται επίσης λύσεις για τροπικές ασθένειες. Η Moderna βρίσκεται κοντά στη δεύτερη φάση (από τις τρεις) στις κλινικές δοκιμές εμβολίου mRNA τόσο για τον Zika όσο και για την Chikungunya. Και οι δύο περιγράφονται ως «παραμελημένες», επειδή επηρεάζουν τους φτωχότερους πληθυσμούς του κόσμου και δεν λαμβάνουν επαρκή έρευνα και χρηματοδότηση. Η ταχύτητα και το κόστος των εμβολίων mRNA θα μπορούσαν να αλλάξουν αυτό το παράδειγμα και να σηματοδοτήσουν το τέλος των παραμελημένων τροπικών ασθενειών.

Ίσως το πρώτο νέο εμβόλιο mRNA που θα κυκλοφορήσει στα ράφια μας, ωστόσο, θα είναι για έναν πιο οικείο εχθρό - τη γρίπη. Οι ιοί της γρίπης είναι υπεύθυνοι για περίπου 290.000–650.000 θανάτους ετησίως παγκοσμίως. «Είναι πολύ πιθανό να δούμε εμβόλια mRNA κατά της γρίπης στο εγγύς μέλλον», λέει ο Γουάιτχεντ. «Αυτά τα εμβόλια mRNA αναπτύσσονται εδώ και χρόνια, και οι κλινικές δοκιμές μέχρι σήμερα είναι ενθαρρυντικές. Υπάρχουν επί του παρόντος πέντε κλινικές δοκιμές για τη γρίπη Α, συμπεριλαμβανομένης μίας στη δεύτερη φάση». Αυτό μάλλον ήρθε ακριβώς στην ώρα του.

Αρκετές φαρμακευτικές εταιρείες επιδιώκουν επίσης εμβόλια mRNA και θεραπείες για τον καρκίνο. «Τα καρκινικά κύτταρα θα έχουν συχνά ορισμένους επιφανειακούς δείκτες που δεν έχουν τα υπόλοιπα κύτταρα στο σώμα σας», λέει η Μπλέινκι. «Μπορείτε να εκπαιδεύσετε το ανοσοποιητικό σας σύστημα να αναγνωρίζει και να σκοτώνει αυτά τα κύτταρα, όπως ακριβώς μπορείτε να εκπαιδεύσετε το ανοσοποιητικό σας σύστημα να αναγνωρίζει και να σκοτώνει έναν ιό: είναι η ίδια ιδέα, μπορείτε απλώς να καταλάβετε ποιες πρωτεΐνες υπάρχουν στην επιφάνεια των καρκινικών σας κυττάρων και να χρησιμοποιήσετε αυτό ως εμβόλιο». Η ιδέα της εξατομικευμένης ιατρικής ειδικά για τον ασθενή είναι μια δελεαστική προοπτική εδώ και χρόνια – αυτή θα μπορούσε να είναι μια άλλη πόρτα που ανοίγει διάπλατα το mRNA, σύμφωνα με την Μπλέινκι.

Εάν οι θεραπείες για τον καρκίνο, τον HIV και τις τροπικές ασθένειες έρχονται μαζί με το mRNA 2.0, τότε τι θα μπορούσε να είναι ακόμη πιο πέρα με το 3.0; Ένας τεράστιος τομέας ανησυχίας για τη σύγχρονη ιατρική είναι η αντοχή στα αντιβιοτικά. «Δυνητικά θα μπορούσες να οραματιστείς να φτιάξεις ένα εμβόλιο κατά ενός βακτηριακού αντιγόνου όπως το C. difficile ή ορισμένων από αυτά που είναι πραγματικά δύσκολα στη θεραπεία βακτηρίων», λέει η Μπλέινκι. Δεν υπάρχουν ακόμη δοκιμές, αλλά επιστημονικά περιοδικά όπως το Frontiers έχουν εξερευνήσει αυτήν την ιδέα.

Υπάρχει επίσης δυνατότητα για πιο γενικές εμπορικές εφαρμογές υγείας και ευημερίας. Για παράδειγμα, ο Fu προτείνει ότι η δυσανεξία στη λακτόζη – που επηρεάζει εκατοντάδες εκατομμύρια ανθρώπους ασιατικής καταγωγής, συμπεριλαμβανομένου του ίδιου, και μάλιστα περίπου το 68% του παγκόσμιου πληθυσμού – θα μπορούσε μια μέρα να στοχοποιηθεί: «Μου λείπει η πρωτεΐνη που μου επιτρέπει να διασπώ τη λακτόζη. Στο μέλλον, θα μπορούσε να αναπτυχθεί κάποιος τρόπος να μεταδοθεί το μήνυμα, το mRNA, που θα κάνει την πρωτεΐνη που διασπά τη λακτόζη… δεν είναι απειλητική για τη ζωή, αλλά θα μπορούσα να φανταστώ ότι είναι μια βιομηχανία δισεκατομμυρίων δολαρίων».

Στην Πολιτεία του Οχάιο, ο Ντονγκ πραγματοποίησε ακόμη και μια επιτυχημένη δοκιμή σε ποντίκια με στόχο τη χοληστερόλη. Τα άτομα με υψηλά επίπεδα της πρωτεΐνης PCSK9 τείνουν να έχουν υψηλή χοληστερόλη και να εμφανίζουν νωρίς καρδιακές παθήσεις. «Παρατηρήσαμε ότι μετά από μία θεραπεία [σε ποντίκια], μπορούμε να μειώσουμε το επίπεδο πρωτεΐνης PCSK9 πάνω από 95%. Αυτή είναι σίγουρα μια πολύ σημαντική ερευνητική κατεύθυνση». Τουλάχιστον μία εταιρεία βιοτεχνολογίας σχεδιάζει μια κλινική δοκιμή χρησιμοποιώντας mRNA για την αναστολή του PCSK9 σύμφωνα με τον Ντονγκ.

Μπορεί η τεχνολογία mRNA να μας προσφέρει «υπεράνθρωπη» ανοσία;

Όλα αυτά εγείρουν το ερώτημα: θα μπορούσαν τα θεραπευτικά mRNA να μας προσφέρουν σχεδόν υπεράνθρωπη ανοσία; Ήδη τα εμβόλια mRNA του Covid-19 οδηγούν ορισμένους ανθρώπους να παράγουν πολύ υψηλά επίπεδα αντισωμάτων, ικανά να εξουδετερώσουν πολλές παραλλαγές του Covid-19 ταυτόχρονα.

Υπάρχει επίσης η δυνατότητα να αναμειχθούν διάφορα εμβόλια mRNA σε ένα ενιαίο εμβόλιο ενίσχυσης της υγείας, το οποίο θα μπορούσε να αποτρέψει τους καρκίνους και τους ιούς ταυτόχρονα. Αν και είναι απλώς εικασίες προς το παρόν, ο Φου λέει, «θα μπορούσατε να πάρετε μια ολόκληρη δέσμη διαφορετικών γεύσεων… ένα κοκτέιλ mRNA που κάνουν διαφορετικές πρωτεΐνες επιλεκτικές για τις ιδιαίτερες ανάγκες σας». Τόσο η Moderna όσο και η Novavax έχουν ήδη συνδυάσει εμβόλια Covid-19 και γρίπης που είναι σε εξέλιξη.

Ολα αυτά είναι ακόμη προς έρευνα. Προς το παρόν χρειαζόμαστε τακτικές ενισχυτικές λήψεις. Τη στιγμή της γραφής, βρισκόμαστε λιγότερο από ένα χρόνο στην πραγματική χρήση. Αναφυλακτικές αντιδράσεις (αν και χωρίς θάνατο) έχουν παρατηρηθεί σε περίπου 2 έως 5 άτομα ανά εκατομμύριο που εμβολιάστηκαν στις Ηνωμένες Πολιτείες: ελαφρώς υψηλότερες, 4,7 ανά εκατομμύριο, με το εμβόλιο Pfizer–BioNTech σε σύγκριση με 2,5 ανά εκατομμύριο εμβολιασμούς από το εμβόλιο Moderna.

«Εξακολουθούμε να εργαζόμαστε για να καταλάβουμε πόσο διαρκεί η απόκριση των αντισωμάτων καθώς και η κυτταρική απόκριση», λέει η Μπλέινκι. «Υπάρχει καλή ένδειξη τώρα ότι λαμβάνετε μια πραγματικά καλή απόκριση των Τ κυττάρων μνήμης από τα εμβόλια mRNA, αλλά δεδομένου ότι αυτές οι δοκιμές είναι ενάμιση έτους στις περισσότερες περιπτώσεις, εξακολουθούμε να καταλαβαίνουμε πόσο διαρκεί αυτή η ανοσία». Προσθέτει ότι οι περισσότεροι άνθρωποι, «δεν θέλουν πραγματικά να κάνουν πολλαπλά εμβόλια κάθε χρόνο που θα σε ρίξουν κάτω για τρεις μέρες μετά».

Το εργαστήριο της Μπλέινκι στο UBC, ωστόσο, εργάζεται πάνω σε μια απάντηση: saRNA, ή αυτοενισχυόμενο mRNA. Έχει τα ίδια δομικά συστατικά με το κανονικό mRNA, εκτός του ότι από τη στιγμή που είναι μέσα σε ένα κύτταρο μπορεί να κάνει αντίγραφα του εαυτού του. «Αυτό είναι πραγματικά πλεονέκτημα επειδή σας επιτρέπει να χρησιμοποιήσετε μια πολύ χαμηλότερη δόση, συνήθως περίπου 100 φορές λιγότερο saRNA σε σύγκριση με το mRNA», λέει. Αυτό σημαίνει λιγότερο πόνο στο χέρι σας. Σε μια κούρσα χελώνας εναντίον λαγού, τα εμβόλια mRNA μπορεί να έχουν προχωρήσει για την καταπολέμηση του Covid-19, αλλά το saRNA μπορεί να κερδίσει στο τέλος – και μάλιστα μόλις έλαβε υποστήριξη 195 εκατομμυρίων δολαρίων από την AstraZeneca.

Εν τω μεταξύ, οι Φου, Ντονγκ, Γουάιτχεντ και Μπλέικνι συνεχίζουν να οδηγούν το κύμα του RNAissance. Όπου κι αν τους μεταφέρει, ένα είναι σίγουρο: δεν θα είναι ποτέ ξανά το ίδιο εξειδικευμένο, ανώνυμο πεδίο έρευνας που γνώριζαν κάποτε. Ειδικά αν δημοσιεύετε τα επεξηγηματικά βίντεό σας στο TikTok όπως η Μπλέικνι. «Όλη μου η αποστολή εκεί είναι να εκπαιδεύσω τους ανθρώπους για τα εμβόλια», γελάει. «Δέχομαι τόνους τυχαίων ερωτήσεων. Αλλά μου έχουν τύχει και πολλοί άνθρωποι να λένε πράγματα όπως, εσύ είσαι ο λόγος που εγώ και ο σύντροφός μου κάναμε το εμβόλιο. Και αυτό είναι πραγματικά σημαντικό».

Πηγή:-www.iefimerida.gr