A vakcinakutatókat évtizedek óta elbűvöli és frusztrálja a hírvivő RNS ígérete. A genetikai kód apró darabkái nélkülözhetetlenek ahhoz, hogy a sejtek fehérjéket építsenek, ami az emberi fiziológia alapvető része – és az immunrendszer felszabadításának kulcsa.
De nehéz volt megszelídíteni őket, legalábbis addig, amíg a koronavírus világméretű versenyt nem indított a vakcina létrehozásáért.
Most mind a Pfizer, mind a Moderna külön-külön teszteli vakcinajelöltjeit, amelyek messenger RNS-t, vagyis mRNS-t használnak arra, hogy az immunrendszert védő antitestek termelésére késztessék, anélkül, hogy a vírus tényleges darabjait használnák. Ha a kísérleti coronavírus-vakcinák elnyerik az Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatal jóváhagyását, akkor ezek lesznek az első engedélyezett mRNS-t használó vakcinák – ez a fejlesztés nem csak ebben a világjárványban jelentene fordulatot, hanem a különféle vírusok elleni vakcinák teljesen új sorát is felszabadíthatná.
A két kísérleti vakcinának van néhány kulcsfontosságú különbsége, amelyek valószínűleg befolyásolni fogják, hogy kiknek adják be őket, és hogyan terjesztik őket. Szakértők szerint azonban az ígéretes korai eredmények mindkét táborból áldást jelenthetnek a technológia számára, amely közel három évtizede fejlődött, de sokáig úgy gondolták, hogy csak vágyálom.
“Ez egy teljesen új platform volt” – mondta Dr. Carlos del Rio, az atlantai Emory University School of Medicine vezető dékánhelyettese. “Sokan kételkedtek abban, hogy egy mRNS-vakcina működni fog. Tudományosan van értelme, de még nincs olyan mRNS-vakcina, amelyet jóváhagytak volna.”
A múlt héten a Pfizer előzetes eredményeket tett közzé, amelyek szerint vakcinajelöltje több mint 90 százalékban hatékony a tüneti Covid-19 megelőzésében. Hétfőn a Moderna tovább bővítette a biztató híreket: a 3. fázisú vizsgálat korai eredményei azt mutatják, hogy kísérleti vakcinája 94,5 százalékban hatékony a betegség megelőzésében. A vizsgálatoknak ebben a szakaszában ilyen következetes eredményeket látni jó jel, mondta del Rio.
“Ez azt az érzést kelti bennem, hogy “jé, a Pfizer nem volt véletlen”” – mondta. “Ez tényleg így van. Ez tényleg működik.”
Bár az eredmények megnyugtatóak, még mindig előzetesek – a teljes vizsgálati eredményt még nem tették közzé egy lektorált folyóiratban, hogy más tudósok is megvizsgálhassák -, és még nem tudni, hogy a vakcinák mennyi ideig nyújthatnak védelmet, vagy hogy minden korcsoportban és etnikumban jól teljesítenek-e.
A két vakcinajelölt között az egyik fő különbség a tárolásuk módja. Mindkettőhöz két adagra van szükség, de a Pfizer vakcináját mínusz 94 Fahrenheit-fokos vagy ennél hidegebb hőmérsékleten kell tárolni, ami gyakorlatias aggályokat vetett fel azzal kapcsolatban, hogyan lehetne szállítani és terjeszteni őket. A Moderna vakcinája nem igényel ultrahideg tárolást, és a szokásos hűtési szinteken – nagyjából 36 és 46 Fahrenheit-fok között – 30 napig stabil maradhat.
Ez a különbség valószínűleg annak köszönhető, hogy Paula Cannon, a Dél-kaliforniai Egyetem Keck School of Medicine mikrobiológiai docense szerint a vakcinák szintetikus mRNS-ét, azaz hírvivő RNS-ét hogyan csomagolják. Önmagában az mRNS törékeny molekula, ami azt jelenti, hogy egy védő, zsíros bevonattal kell bevonni, hogy stabil maradjon.
A hűtési körülményeknek köze lehet ahhoz, hogy az mRNS-t hogyan állították elő és stabilizálták, mondta Cannon, bár ezek a pontos részletek a vállalatok tulajdonát képezik.
Dr. Drew Weissman, a Pennsylvaniai Egyetem Perelman School of Medicine orvosprofesszora az mRNS-vakcina kutatásának egyik korai úttörője volt, és most együttműködik a BioNTech német biotechnológiai céggel, amely a Pfizerrel kötött partnerséget. Elmondta, hogy folyamatban van a munka a kísérleti vakcina továbbfejlesztésén – beleértve a tárolási követelmények javítását.
“Határozottan vannak olyan fejlesztések, amelyeket már most is fejlesztenek” – mondta.
A Pfizer vakcina és a Moderna vakcina is szintetikus hírvivő RNS felhasználásával készül. A DNS-sel ellentétben, amely az emberi test minden sejtjének genetikai információját hordozza, a hírvivő RNS sokkal célzottabb módon irányítja a szervezet fehérjetermelését.
“Amikor egy adott génnek el kell végeznie a munkáját, készít magáról egy másolatot, amelyet hírvivő RNS-nek nevezünk” – mondta Cannon. “Ha a DNS a sejt nagy használati utasítása, akkor a hírvivő RNS olyan, mint amikor csak egy oldalt fénymásolunk, amire szükségünk van, és azt bevisszük a műhelyünkbe.”
A Pfizer vakcina és a Moderna vakcina szintetikus mRNS-t használ, amely a koronavírus jellegzetes spike fehérjéjéről tartalmaz információt. A vakcinák lényegében úgy működnek, hogy olyan utasításokat csempésznek be, amelyek a szervezetet a spike fehérje kis mennyiségének előállítására irányítják. Amint az immunrendszer felismeri ezt a fehérjét, a szervezet ezt követően védő antitesteket kezd termelni.
“Ezek az antitestek nem csak az oltást követően előállított kis mennyiségű spike fehérje ellen hatnak, hanem felismerik és megakadályozzák, hogy a koronavírus a sejtjeinkbe jusson, ha a jövőben ki vagyunk téve neki” – mondta Cannon. “Ez tényleg egy okos trükk.”
De bármennyire is elegáns mechanizmusról van szó elméletben, az mRNS-vakcináknak valódi biológiai kihívásokkal kell szembenézniük, mióta az 1990-es években először kifejlesztették őket. A korai állatkísérletekben például az oltóanyagok aggasztó gyulladást okoztak.
“Ez lett az egyik nagy kérdés: Hogyan juttatjuk be a szervezetbe anélkül, hogy gyulladásos reakciót váltanánk ki?” – mondta Norman Baylor, a Biologics Consulting elnök-vezérigazgatója, az FDA oltóanyag-kutatási és felülvizsgálati hivatalának korábbi igazgatója.
Noha eddig egyik cég sem számolt be komoly biztonsági aggályokról, a tudósok mindkét kísérletben részt vevőket idővel továbbra is figyelemmel fogják kísérni.
“Mindig van egy aggodalom, amikor az immunrendszert próbáljuk becsapni – amit egy vakcina tesz -, hogy nem kívánt mellékhatások léphetnek fel” – mondta Cannon. “Az immunrendszer hihetetlenül bonyolult, és személyenként eltérő.”
A vakcinák nem tartalmazzák a vírus egyetlen részét sem, így a befogadók nem fertőződhetnek meg az oltástól.
“Ez a vírus egyetlen részének utasítása, amely önmagában nem képes semmire” – mondta Cannon. “Olyan lenne, mintha valakinek adnánk egy kereket, és azt mondanánk: “Itt egy autó.””
Mégis, az mRNS-vakcinákat még soha nem terjesztették széles körben, ami azt jelenti, hogy valószínűleg további ellenőrzésre kerül sor. És bár mind a Pfizer, mind a Moderna korai eredményei meghaladták a várakozásokat, néhány fontos kérdés még mindig fennáll, többek között az, hogy a vakcinák hogyan teljesítenek a különböző demográfiai csoportokban, és Baylor szerint mennyi ideig hatékonyak.
“Amit nagyon szeretnék látni – és ezt nem fogjuk tudni, amíg nem telik el egy kis idő -, hogy ez a védelem meddig tart” – mondta.
Ha azonban a jó eredmények fennmaradnak, az a közeljövőben megnyithatja az utat más mRNS-vakcinák előtt – tette hozzá Baylor.
Weissman, akinek laboratóriuma a Pennsylvaniai Egyetemen 15 évvel ezelőtt mutatta be, hogy az mRNS-t ilyen módon fel lehet használni, elmondta, hogy a világjárvány előtt ő és kollégái már dolgoztak a genitális herpesz, az influenza, a HIV és a norovírus elleni mRNS-vakcinák első fázisú klinikai vizsgálatainak elindításán.
Az mRNS-vakcinák mögött álló technológiát sokoldalúbbnak tartják, mint az oltóanyag-fejlesztés hagyományos módszereit, ami azt jelenti, hogy gyorsabban és gazdaságosabban gyárthatók, mint mások, amelyekhez baktériumokat vagy élesztőt kell használni a koronavírus tüskefehérjének előállításához és tisztításához.
“Az mRNS-vakcinával az ember leül a számítógép elé, és megtervezi, hogyan fog kinézni az RNS-darab, majd van egy gép, amely viszonylag könnyen elő tudja állítani az RNS-t” – mondta Cannon. “Bizonyos szempontból szerencsések vagyunk 2020-ban, hogy ez a nagy teljesítményű technológia készen állt a főműsoridőre, mert ez igazán nagy előnyt jelenthet.”