A hatékony Covid-19 elleni mRNS-vakcinák kifejlesztéséhez szükséges munkájukkal idén Karikó Katalin magyar biokémikus és Drew Weisman amerikai mikrobiológus érdemelte ki a fiziológiai és orvostudományi Nobel-díjat. De mit is jelent ez? Miben alkotott órásit Karikó és Weismann?
Elég egy kód
Bármilyen, vírus jelentette fertőzés megelőzéséről legyen is szó, a cél, hogy amikor szervezetünk az adott vírussal találkozik, azt már ismerősként fogadja, és azonnal meg tudja kezdeni a speciálisan arra a kórokozóra hatékony ellenanyagok termelését. Ennek érdekében a hagyományos védőoltások elölt vagy legyengített vírusokat, illetve azok valamely fehérjéjét juttatják a testbe, az immunrendszer pedig ez alapján dolgozza ki védelmi rendszerét.
Az mRNS-vakcinák (messenger RNS, vagyis hírvivő RNS) viszont ezzel szemben egy genetikai kódot hordoznak, innentől kezdve pedig a saját sejtjeink fogják szintetizálni azt a fehérjét, amely ellen ki kell alakítania a védelmet. Hogy ez miért jobb, mint a hagyományos oltóanyagok, arról picit később, most térjünk vissza Nobel-díjas munkához.
Nekik köszönhetjük a leghatékonyabb vakcinát
Maga a technológia már évek óta létezik, de alkalmazni nem lehetett, mert szervezetünk rosszul reagál az idegen mRNS-re, az gyulladást okoz, illetve hamar lebomlik.
Az óriási eredmény, amit Karikó Katalinék elértek, hogy sikerült az mRNS-t »barátságossá« tenni, magyarán olyan formába hozni, amely biztonságosan alkalmazható, és tökéletesen átíródik
– mondja a 24.hu-nak Dr. Kemenesi Gábor virológus, a Pécsi Tudományegyetem Virológiai Nemzeti Laboratóriumának munkatársa.
Az utóbbi azt jelenti, hogy sejtjeink képesek belőle legyártani a kívánt fehérjét. A koronavírus esetében ez a vírus tüskefehérjéjét jelenti, amivel a kórokozó kapcsolódik és bejut az emberi sejtekbe, hogy ott megkezdhesse önmaga sokszorosítását. A tüskefehérje valójában a SARS-CoV2 fertőzésének kulcsa.
A pandémia legyűrésének elemi feltétele volt a védőoltások minél szélesebb körű alkalmazása, hatékonyság tekintetében pedig az mRNS-technológia magasan a többi fölött teljesített. És azt, hogy egyáltalán bevetésre kész állapotba került, azt Karikó Katalin és Drew Weisman évtizedek óta folyó munkájának köszönhetjük.
Túlmutat a koronavíruson
A magyar tudós – akinek élete és karrierje fontosabb állomásairól itt írtunk részletesen – és amerikai kollégájának eredményei azonban jóval túlmutatnak a koronavíruson, sőt még egy Nobel-díjon is. Amint már említettük, az mRNS-technológia a vakcinák új generációját jelenti, ahol már nem a kész terméket juttatjuk a szervezetbe, hanem magát a molekuláris „gyártási folyamatot”, ezzel pedig számtalan előny jár együtt.
A vírusoknál maradva a hagyományos védőoltásoknál viszonylag sok a kockázat. Legyengített vírust tartalmazó vakcináknál általában hőkezeléssel csökkentik a kórokozó virulenciáját, ám megeshet, hogy ennek során épp az a fehérje sérül vagy semmisül meg, amire a védettséget szeretnénk kialakítani. Amikor a kiválasztott fehérjét juttatjuk be hagyományos módon, az nagyon hamar lebomlik: még az előtt eltűnhet, hogy létrejönne a megfelelő védelmi mechanizmus. Legyengített, de élő vírusnál pedig értelemszerűen fennáll a fertőzés veszélye.
Az mRNS-vakcinák a szervezettel »gyártatják le« a vírus kulcsfontosságú fehérjéjét, ami sokáig fennmarad, az eljárás pedig rendkívül hatékony
– fogalmaz lapunknak Dr. Falus András Széchenyi-díjas immunológus, a Semmelweis Egyetem professor emeritusa.
Az izomszövet sejtjei és a környékbeli fehérvérsejtek felveszik a megfelelő fehérjét kódoló módosított mRNS-toltóanyagot, nyugodtan és hosszú ideig gyártják a kívánt fehérjét (a koronavírus esetében ez volt a tüskefehérje), miközben immunrendszerünk kellően hatásos és stabil válaszreakciókat, immunválaszt – ellenanyagokat és sejtes reakciót – tud kidolgozni.
A jövő technológiája
A professzor is kiemeli, hatalmas áttörés, hogy Karikóéknak köszönhetően a technológia immár készen áll emberi alkalmazásra – Kemenesi Gábor szavaival egyetértve –: sikerült „megszelídíteni, barátságossá tenni”. Ehhez rendkívül bonyolult kémiai eljárással egy nukleotidot kellett kicserélni, ám a biokémiai háttér részletezése inkább tudományos szaklapokba kívánkozik.
Ami viszont minket, laikusokat is lázba hoz, hogy az eljárás bármikor, igen rövid idő alatt új igényekhez szabható:
Sőt, a technológia a jövőben alkalmas lehet tumorsejtek leküzdésére is. Mindehhez persze szükség van/lesz az adott kórokozók genetikájának aprólékos ismeretére, ez mindennek az alapja, a rák elleni vakcinák megalkotása pedig tényleg még a jövő kihívása, de ígéretes kísérletek vannak az mRNS-technológia alkalmazásában.
