Logo bio-infomedia.ro

Vaccinurile cu ARN mesager, o nouă eră în vaccinologie

Foto: PFIZER.CO.UK
  • Îmbunătățirile recente din tehnologia vaccinurilor cu ARN mesager (ARNm) au dus la o mai bună translație a proteinelor și modulare a răspunsurilor imunitare înnăscute și dobândite.
  • Vaccinurile cu ARNm au dezvoltat o imunitate puternică împotriva bolilor infecțioase la animale, în special în ultimii ani, de când se folosesc metode de încapsulare cu lipide a ARN-ului mesager secvențiat.

Primele vaccinuri împotriva COVID-19 care au finalizat etapa a treia a evaluării reprezintă un tip cu totul nou: vaccinuri cu ARN mesager (ARNm). Niciodată până acum vaccinurile cu ARNm - precum cele două dezvoltate de Pfizer/BioNTech și Moderna, care au primit autorizație în procedură de urgență - nu au mai fost aprobate pentru utilizare. Cum diferă acestea față de vaccinurile tradiționale și ce le face atât de captivante?

Cum funcționează vaccinurile tradiționale

Principalul scop al unui vaccin împotriva unui anumit agent infecțios, precum virusul care produce COVID-19, este de a instrui sistemul imunitar să recunoască acel virus. Odată întâmplat acest lucru, sistemul imunitar va ataca virusul respectiv, dacă acesta pătrunde în organism.

Virusurile conțin un cod genetic format din ADN sau ARN, protejat de un înveliș de proteine. Pentru a fabrica acest înveliș proteic, genele virusului produc ARN mesager (ARNm), din care apoi sunt sintetizate proteinele. ARN-ul mesager este specific pentru a numită structură proteică.

Unele vaccinuri tradiționale folosesc virusul atenuat, în timp ce alte vaccinuri utilizează doar o componentă critică a învelișului proteic viral. În cazul virusului SARS-CoV-2, care produce COVID-19, proteina S (spike) este acea componentă critică.

Poliomielita și pojarul sunt doar două dintre bolile extrem de grave care au fost aduse sub control cu ajutorul vaccinurilor. În comun, este posibil ca vaccinurile să fi făcut mai mult bine omenirii decât orice altă invenție medicală. Însă creșterea unui număr mare de virusuri, urmată de inactivarea acestora sau extragerea componentei cheie, durează foarte mult timp.

Primii pași înspre vaccinurile cu ARNm

În urmă cu aproximativ 30 de ani, oamenii de știință au început să studieze dacă vaccinurile ar putea fi făcute mai simple. Ar putea fi cunoscută structura exactă a ARNm care codifică acea componentă critică a învelișului proteic viral, așa cum este proteina S (spike) a virusului ce produce COVID-19?

Este relativ ușor de produs ARNm în laborator, în cantități mari. Ar putea fi injectat ARN-ul mesager în corpul cuiva, pentru ca apoi acesta să fie transportat de fluxul sanguin și să fie înglobat în celulele sistemului imunitar, iar acestea să înceapă producerea proteine spike? Acest fapt ar determina "instruirea" sistemului imunitar?

Funcționarea unui vaccin cu ARN mesager: vaccinul codifică un fragment minuscul și inofensiv al virusului SARS-CoV-2, pe care îl prezintă celulelor imunitare, pentru ca apoi acestea "să învețe" cum să recunoască și să atace virusul. Acest lucru permite un răpuns imunitar rapid și specific în cazul expunerii la virusul real, ceea ce împiedică replicarea și răspândirea acestuia în corpul uman și la alte persoane. | Ilustrație: BIONTECH.DE

Depășirea obstacolelor din calea creării vaccinurilor cu ARNm

Așadar, 30 de ani de cercetări minuțioase au permis unor grupuri de cercetători - inclusiv un grup de la Pfizer, în colaborare cu compania farmaceutică germană BioNTech, dar și relativ tânăra companie Moderna, din Massachusetts, Statele Unite ale Americii - să aducă tehnologia vaccinurilor cu ARNm în domeniul realizabil. Aceste companii își construiseră platforme, care, teoretic, puteau fi utilizate pentru producerea de vaccinuri pentru orice boală infecțioasă doar prin simpla introducere a secvenței de ARNm potrivite pentru o anumită boală.

Apoi a apărut COVID0-19. La câteva săptămâni de la identificarea virusului responsabil, oamenii de știință din China au determinat structura tuturor genelor acestuia, inclusiv genele care produc proteina spike, și au publicat aceste informații pe internet.

După doar câteva minute, oamenii de știință de la mii de kilometri depărtare au început lucrul pentru dezvoltarea unui vaccin cu ARNm. În decurs de câteva săptămâni, ei au produs suficient vaccin pentru a-l testa pe animale, iar apoi pe oameni. La doar 11 luni după descoperirea virusului SARS-CoV-2, autoritățile de reglementare din Marea Britanie și Statele Unite ale Americii au confirmat faptul că vaccinul cu ARNm împotriva COVID-19 este eficient și sigur, ceea ce a deschis calea spre imunizarea în masă a populației. Anterior, niciun nou vaccin nu mai fusese dezvoltat în mai puțin de patru ani.

Nicio descoperire științifică nu este singulară

Deja vaccinurile cu ARNm sunt testate pentru alți agenți infecțioși, precum Ebola, Zika sau virusul gripal. Celulele canceroase pot produce proteine ce pot reprezenta țintele unor vaccinuri cu ARNm; un astfel de exemplu este melanomul. Teoretic, tehnologia ARNm ar putea produce proteinele care lipsesc în anumite boli, cum ar fi fibroza cistică.

Ca orice descoperire nouă, știința din spatele vaccinurilor cu ARNm este construită pe alte descoperiri științifice anterioare, ca de exemplu:

Fiecare dintre aceste descoperiri din trecut a depins de perseverența oamenilor de știință în a-și urmări scopurile pe termen lung - de multe ori în pofida scepticismului uriaș sau chiar a ridiculizării - și de disponibilitatea societății de a investi în aceste activități de cercetare.

Source Sursa: www.health.harvard.edu
Text: Anthony Komaroff
Foto: pfizer.co.uk, biontech.de