COVID-19: technologia mRNA w ocenie naukowców

PAP/ms
25-02-2021, 09:48
Technologia mRNA, wykorzystana w szczepionkach opracowanych przez koncerny: Pfizer oraz Moderna, zostanie z nami długo po pandemii i będzie wykorzystywana zarówno w szczepionkach przeciwko innym chorobom, jak i w lekach – uważa prof. Jacek Jemielity z UW.

Prof. Jacek Jemielity z Uniwersytetu Warszawskiego mRNA zajmuje się od 20 lat i nie kryje fascynacji możliwościami, jakie się otwierają w medycynie dzięki zastosowaniu mRNA.

mRNA w szczepionkach: o co chodzi?

W dużym uproszczeniu mRNA, czyli matrycowy (nazywany też informacyjnym lub posłanniczym) kwas rybonukleinowy toprzepis na białko, które ma w organizmie dokonać określonych czynności. Na ogół składa się z 1500-2000 nukleotydów. Te zaś to swoiste cegiełki budujące informację genetyczną, znajdującą się w RNA i DNA (kwasie deoksyrybonukleinowym).

Przepis na białka zapisany jest w genach, czyli w DNA. Jednak, żeby białka powstawały, konieczne jest najpierw przepisanie DNA na mRNA w procesie tzw. transkrypcji. Zachodzi ona w jądrze komórkowym. Cząsteczki mRNA, które są matrycą do syntezy konkretnego białka, są następnie transportowane z jądra komórkowego do miejsca w cytoplazmie, gdzie znajdują się rybosomy. mRNA działa zatem na zewnątrz jądra komórkowego, w którym znajduje się nasz genom.

O ile nasz genom buduje DNA i RNA, całą informację genetyczną wirusa SARS-CoV-2 stanowi RNA. mRNA, które stosuje się w szczepionce przeciwko COVID-19, to jedynie jej malutki fragment – przepis na wyprodukowanie jednego tylko z wielu białek SARS-CoV-2 - białka S (kolca) wirusa. Jest to jednocześnie kluczowe dla rozwoju choroby białko - dzięki niemu wirus może wnikać do ludzkich komórek. Jeśli ono zostanie unieszkodliwione, wirus nie ma możliwości działania.

- Ta szczepionka zawiera tylko fragment, a nie całego wirusa. W związku z czym czynnik infekcyjny jest nieaktywny. Ta szczepionka dociera do cytoplazmy komórki, czyli nie trafia do jądra – tłumaczył prof. Andrzej M. Fal, alergolog ze Szpitala MSWiA w Warszawie.

Tym samym nie należy dawać wiary mitom, że szczepionka mRNA może zmodyfikować nasz genom. Wniknięcie do genomu ludzkiego nie jest możliwe także z innych powodów, np.:
- mRNA działa tylko w cytoplazmie, a nie w jądrze komórkowym; nie jest w stanie dotrzeć do jądra komórkowego;
- wirus SARS-CoV-2 nie należy do grupy wirusów, których sposób działania w atakowanych organizmach opiera się na tzw. odwrotnej transkrypcji (z RNA na DNA);
- mRNA jest niezwykle nietrwałe – co stanowiło zresztą duży problem dla naukowców opracowujących szczepionkę.

- W naszych komórkach nieustannie powstaje RNA, które spełnia różnorodne funkcje. I gdyby dowolne RNA mogło być przepisywane na DNA, które wbudowywałoby się w nasz genom, to byłby on zupełnie niestabilnym tworem. Trudno sobie nawet wyobrazić, jakie byłyby tego skutki. W komórce panowałby istny chaos – tłumaczył biolog dr hab. Piotr Rzymski z Uniwersytetu Medycznego im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu.

Szczepionki wektorowe

W szczepionkach wektorowych (obecnie w Polsce zarejestrowana jest jedna - firmy Astra-Zeneca), nie wykorzystuje się mRNA. Opiera się ona o tzw. wektor – czyli fragment aktywnego wirusa, który został poddany modyfikacji, by tym samym wywołać odpowiedź immunologiczną przeciw wirusowi SARS-CoV-2. Także te szczepionki wykazują zarówno wysoką skuteczność, jak i bezpieczeństwo.

Mitem jest też to, że po przyjęciu szczepionki (którejkolwiek firmy) narażeni jesteśmy na ciężki przebieg COVID-19. Właśnie przed takim scenariuszem szczepionki chronią.

- Każdy z nas posiada tzw. immunobiografię, czyli zapis historii patogenów, z którymi się zetknął. Wymaga to rozpoznania białka, które jest dla nas niekorzystne i wygenerowania odpowiedzi odpornościowej, po to, by - kiedy spotkamy po raz drugi taki patogen - skutecznie zareagować i wyeliminować go z naszego organizmu – wyjaśniała prof. Joanna Zajkowska, specjalistka chorób zakaźnych, epidemiologii i zdrowia publicznego, zastępca ordynatora Kliniki Chorób Zakaźnych i Neuroinfekcyjnych Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku.

Podkreśliła, że szczepionka to przedstawienie organizmowi groźnego patogenu w sposób bezpieczny, czyli uniemożliwiający rozwój choroby.

- Wirus, atakując naszą komórkę, wkleja się do jadra komórkowego, tam przestraja całą maszynerię genetyczną, po to, żeby produkować swoje kopie. W trakcie tego procesu produkuje mRNA, który jest wyrzucany z jądra komórkowego. Na jego bazie, w cytoplazmie komórki, syntetyzowane są składniki tego wirusa, które montują się potem w cały wirus. To doprowadza do rozpadu komórki i możliwości atakowania kolejnych komórek – mówiła.

Innymi słowy, dochodzi do rozwoju choroby, która u części pacjentów ma gwałtowny przebieg i prowadzi do śmierci.

Lekarka dodaje, że technologia mRNA to bardzo zręczne naśladowanie tego szlaku, czyli naśladuje ona proces zakażenia bez zakażenia, bez zajmowania jądra komórkowego.

- To pozwala na syntetyzowanie tylko jednego białka tego wirusa, dzięki czemu nasz organizm umie go rozpoznać, gdy prawdziwy wirus zaatakuje nasze komórki - tłumaczy prof. Zajkowska.

Dzięki temu, w razie ataku, znana jest już broń przeciwko wirusowi i nie ma on możliwości wywołania ciężkiej choroby.