De decenii, cercetătorii în domeniul vaccinurilor au fost încântați și frustrați de promisiunea ARN-ului mesager. Micile fragmente de cod genetic sunt esențiale pentru a spune celulelor să construiască proteine, o parte de bază a fiziologiei umane – și cheia pentru a dezlănțui sistemul imunitar.
Dar au fost greu de îmblânzit, cel puțin până când coronavirusul a stimulat o cursă globală pentru crearea unui vaccin.
Acum, atât Pfizer, cât și Moderna își testează separat candidații de vaccin care folosesc ARN mesager, sau ARNm, pentru a declanșa sistemul imunitar pentru a produce anticorpi protectori fără a folosi bucăți reale de virus. Dacă vaccinurile experimentale împotriva coronavirusului vor obține aprobarea Food and Drug Administration, acestea vor fi primele vaccinuri autorizate vreodată care utilizează ARNm – o evoluție care nu numai că ar schimba cursul acestei pandemii, dar ar putea, de asemenea, să deblocheze o linie complet nouă de vaccinuri împotriva unei varietăți de viruși.
Cele două vaccinuri experimentale au câteva diferențe cheie care vor afecta probabil persoanele cărora le sunt administrate și modul în care sunt distribuite. Dar experții spun că primele rezultate promițătoare din ambele tabere ar putea fi un avantaj pentru această tehnologie, care a făcut progrese pe parcursul a aproape trei decenii, dar care a fost mult timp considerată un fel de vis irealizabil.
„Aceasta a fost o platformă complet nouă”, a declarat Dr. Carlos del Rio, decan asociat executiv al Facultății de Medicină a Universității Emory din Atlanta. „Erau mulți oameni care erau sceptici că un vaccin cu ARNm va funcționa. Din punct de vedere științific, are sens, dar nu există niciun vaccin cu ARNm care să fi fost aprobat încă.”
Săptămâna trecută, Pfizer a publicat rezultatele preliminare care au arătat că vaccinul său candidat este mai mult de 90 la sută eficient în prevenirea Covid-19 simptomatic. Luni, Moderna a adăugat la veștile încurajatoare, cu primele rezultate ale studiului său de fază 3 care arată că vaccinul său experimental este 94,5 la sută eficient în prevenirea bolii. Văzând astfel de rezultate consistente în acest stadiu al studiilor este un semn bun, a spus del Rio.
„Acest lucru mă face să mă simt ca și cum, ‘Doamne, Pfizer nu a fost o întâmplare'”, a spus el. „Acest lucru este pe bune. Acest lucru chiar funcționează.”
Cu toate că sunt liniștitoare, rezultatele sunt încă preliminare – rezultatele complete ale studiului nu au fost încă publicate într-o revistă de specialitate pentru ca alți oameni de știință să le analizeze – și nu se știe încă cât timp vaccinurile ar putea oferi protecție sau dacă vor funcționa bine în toate grupele de vârstă și etnii.
Una dintre principalele diferențe dintre cele două vaccinuri candidate este modul în care sunt depozitate. Ambele necesită două doze, dar vaccinul Pfizer trebuie să fie depozitat la temperaturi de minus 94 de grade Fahrenheit sau mai scăzute, ceea ce a ridicat probleme de ordin practic cu privire la modul în care ar putea fi expediate și diseminate. Vaccinul Moderna nu necesită depozitare la temperaturi foarte scăzute și poate rămâne stabil la niveluri obișnuite de refrigerare – între aproximativ 36 și 46 de grade Fahrenheit – timp de 30 de zile.
Această distincție se datorează probabil modului în care este împachetat ARNm sintetic al vaccinurilor, sau ARN mesager, potrivit lui Paula Cannon, profesor asociat de microbiologie la Școala de Medicină Keck a Universității din California de Sud. De unul singur, ARNm este o moleculă fragilă, ceea ce înseamnă că trebuie să fie acoperită cu un înveliș protector, gras, pentru a o menține stabilă.
Condițiile de refrigerare pot avea legătură cu modul în care ARNm a fost fabricat și stabilizat, a spus Cannon, deși aceste detalii precise sunt proprietatea companiilor.
Dr. Drew Weissman, profesor de medicină la Școala de Medicină Perelman a Universității din Pennsylvania, a fost un pionier timpuriu în cercetarea vaccinurilor cu ARNm și acum colaborează cu BioNTech, o companie germană de biotehnologie care a încheiat un parteneriat cu Pfizer. El a spus că se lucrează în prezent pentru a îmbunătăți vaccinul experimental – inclusiv îmbunătățiri ale cerințelor sale de depozitare.
„Există cu siguranță îmbunătățiri care sunt deja în curs de dezvoltare”, a spus el.
Atât vaccinul Pfizer, cât și vaccinul Moderna sunt realizate folosind ARN mesager sintetic. Spre deosebire de ADN, care poartă informația genetică pentru fiecare celulă din corpul uman, ARN-ul mesager direcționează producția de proteine din organism într-un mod mult mai concentrat.
„Când o anumită genă trebuie să își facă treaba, aceasta face o copie a sa, care se numește ARN mesager”, a spus Cannon. „Dacă ADN-ul este marele manual de instrucțiuni pentru celulă, atunci ARN-ul mesager este ca atunci când fotocopiezi doar o singură pagină de care ai nevoie și o iei în atelierul tău.”
Vaccinul Pfizer și vaccinul Moderna folosesc ARNm sintetic care conține informații despre proteina spike caracteristică a coronavirusului. Vaccinurile funcționează, în esență, prin introducerea pe furiș a unor instrucțiuni care direcționează organismul să producă o cantitate mică de proteină spike. Odată ce sistemul imunitar detectează această proteină, organismul începe ulterior să producă anticorpi protectori.
„Acei anticorpi vor acționa nu doar împotriva micii cantități de proteină spike care a fost produsă în urma vaccinării, ci vor recunoaște și vor împiedica coronavirusul să pătrundă în celulele noastre dacă vom fi expuși în viitor”, a declarat Cannon. „Este într-adevăr un truc inteligent.”
Dar oricât de elegant ar fi acest mecanism în teorie, vaccinurile cu ARNm s-au confruntat cu provocări biologice reale de când au fost dezvoltate pentru prima dată în anii 1990. În primele studii pe animale, de exemplu, vaccinurile au provocat inflamații îngrijorătoare.
„Aceasta a devenit una dintre marile întrebări: Cum introduci acest lucru în organism fără a crea un răspuns inflamator?”, a declarat Norman Baylor, președinte și CEO al Biologics Consulting și fost director al Biroului de cercetare și revizuire a vaccinurilor din cadrul FDA.
Chiar dacă niciuna dintre companii nu a raportat până acum îngrijorări serioase legate de siguranță, oamenii de știință vor continua să monitorizeze participanții la ambele studii de-a lungul timpului.
„Întotdeauna există o îngrijorare atunci când încerci să păcălești sistemul imunitar – ceea ce face un vaccin – că ai putea avea efecte secundare neintenționate”, a spus Cannon. „Sistemul imunitar este incredibil de complicat și este diferit de la o persoană la alta.”
Vaccinurile nu conțin nicio parte a virusului, astfel încât beneficiarii nu se pot infecta în urma injecțiilor.
„Sunt instrucțiunile pentru doar o parte a virusului, care prin ea însăși nu poate face nimic”, a spus Cannon. „Ar fi ca și cum i-ai da cuiva o roată și i-ai spune: „Iată o mașină.””
Cu toate acestea, vaccinurile cu ARNm nu au fost niciodată distribuite pe scară largă până acum, ceea ce înseamnă că va exista probabil o examinare suplimentară. Și în timp ce primele rezultate, atât de la Pfizer, cât și de la Moderna, au depășit așteptările, unele întrebări majore rămân în continuare, inclusiv modul în care vaccinurile se comportă în diferite categorii demografice și cât timp sunt eficiente, potrivit lui Baylor.
„Ceea ce mi-ar plăcea să văd – și nu vom ști acest lucru până când nu va trece ceva timp – este cât timp durează această protecție”, a spus el.
Dacă rezultatele bune se mențin, totuși, ar putea deschide ușa către alte vaccinuri cu ARNm în viitorul apropiat, a adăugat Baylor.
Weissman, al cărui laborator de la Universitatea din Pennsylvania a demonstrat în urmă cu 15 ani că ARNm poate fi folosit în acest mod, a declarat că, înainte de pandemie, el și colegii săi au lucrat pentru a lansa teste clinice de fază 1 ale vaccinurilor cu ARNm pentru herpes genital, gripă, HIV și norovirus.
Tehnologia din spatele vaccinurilor cu ARNm este considerată a fi mai versatilă decât metodele tradiționale de dezvoltare a vaccinurilor, ceea ce înseamnă că acestea pot fi fabricate mai rapid și mai economic decât altele care necesită utilizarea bacteriilor sau a drojdiei pentru a produce și purifica proteina spike a coronavirusului.
„Cu un vaccin cu ARNm, stați la calculator și proiectați cum va arăta acea bucată de ARN, iar apoi aveți o mașină care poate produce acel ARN pentru dumneavoastră relativ ușor”, a spus Cannon. „Într-un fel, suntem norocoși în 2020 că această tehnologie foarte puternică a fost pregătită pentru ora de vârf, pentru că ar putea fi un avantaj foarte mare.”
.