Информационная РНК — это больше, чем вакцина от короны
Информационная РНК: больше чем вакцина от короны
Опубликовано: месяц назадДобавить в избранное

Информационная РНК: больше чем вакцина от короны

Технология вакцин на основе матричной (информационной) иРНК набирает популярность как средство от COVID-19. А между она может быть ценной для лечения рака и тяжёлых наследственных заболеваний.
0179

Помимо традиционных вакцин, в которых для тренировки иммунной системы организма используются живые вирусы, мертвые вирусы или кусочки оболочек вирусов, существуют генетические вакцины на основе информационной РНК. Это короткоживущая промежуточная молекула, которая, проникая в клетки человека, запускает производство белков, свойственных для вируса. Такие белки не могут вызвать заболевание, но их продукции достаточно для запуска иммунного ответа.

В частности, в случае с вакциной от коронавируса, введённая иРНК попадает в клетки вблизи места инъекции и побуждает их начать выработку белка, который обнаружен в возбудителе COVID-19. Иммунная система распознает этот белок и начинает вырабатывать антитела, которые могут бороться с вирусом в случае последующего заражения вакцинированного человека. Таким образом, человек получает антитела, не перенося заболевание.

У технологии масса преимуществ. Например, отсутствие живого вируса или его фрагментов, что делает вакцину безопаснее ее аналогов, сделанных с использованием других методов. В связи с тем, что вакцина не содержит ДНК, маловероятно, что она окажется канцерогенной или будет подавлять противоопухолевую активность клеток. И, наконец, быстрое выведение: иРНК разрушается сразу после взаимодействия с клеткой и выводится из организма примерно через 72 часа.


Как появился метод

Этот подход сравнительно молод. Первая попытка использовать синтетическую матричную РНК, чтобы заставить животное производить белок, была предпринята в 1990 году. Это сработало, однако вскоре мыши заболели, и исследователи поначалу решили, что иРНК непригодна для использования. Виной всему было воспаление. Потребовались годы на определение того, как клетки распознают чужеродную РНК.

Как выяснилось, клетки заполнены сенсорными молекулами, которые отличают человеческую РНК от вирусной. Если эти молекулы видят вирусные гены, они запускают поток цитокинов, которые сдерживают вирус, пока организм учится справляться с ним. И хотя эти молекулы призваны поддерживать жизнь в отсутствие антител, слишком сильный поток цитокинов может стать причиной летального исхода.

Момент эврики наступил, когда двое ученых — венгерский биохимик Каталин Карико и заведующий одной из лабораторий Пенсильванского университета Дрю Вайсман — решили, что могут избежать иммунной реакции, используя химически модифицированные строительные блоки для создания РНК. И это сработало. Вскоре после этого в Кембридже группа предпринимателей начала создавать Moderna Therapeutics, опираясь на идеи Вайсмана.

Вакцины не были их целью. При основании компании в 2010 году ее руководители предполагали, что смогут использовать РНК для замены введенных белков, составляющих большую часть биотехнологической фармакопеи. По сути, их идеей было превратить человека в биореактор: производить лекарства внутри собственных клеток пациента на основе чертежа РНК. 

В таком случае компания могла бы легко назвать десятки препаратов, которые стоило бы заменить. Но у подхода были две проблемы. Первое: нужно было понять, как доставить РНК-мессенджер к нужным клеткам организма и без особых побочных эффектов. Также учёные выяснили, что будет проблематичным введение повторных доз таких препаратов, как факторы свертывания крови, которое необходимо в некоторых случаях. 

Тогда для Moderna стало очевидно: нужен препарат, который можно ввести один раз и всё равно получить огромный эффект. И, конечно же, это вакцина. С ней начального запаса белка будет достаточно, чтобы тренировать иммунную систему.


Вакцина принесла успех иРНК

И хотя позже стало очевидно, что иРНК станет ценным терапевтическим инструментом, за двадцать с лишним лет ни одна компания не использовала технологию в своих препаратах. 

Однако 2020-й год изменил многое, и в том числе отношение к вакцинам на основе иРНК. 

Ученые из Moderna, биотехнологической компании, специализирующейся на информационной РНК, смогли разработать вакцину на бумаге за 48 часов за 11 дней до того, как в США был зарегистрирован первый случай заболевания. Через шесть недель у Moderna были охлажденные дозы, готовые для испытаний на животных.

Еще в марте 2020 года, когда начинались программы вакцинации, скептики говорили, что мессенджер РНК остаётся недоказанной технологией, а разработка вакцины займет как минимум 18 месяцев.

По факту на всё ушло 9 месяцев. Прививки от Moderna и BioNTech оказались эффективными к декабрю и были разрешены в том же месяце в США. Но рекорд скорости был достигнут не только благодаря новой технологии, но и благодаря распространенности инфекции: поскольку так много людей заразились COVID-19, исследования смогли быстро собрать доказательства.


Вакцина от короны или лекарство от рака?

Для Вайсмана успех вакцин против COVID — не сюрприз, а долгожданное подтверждение 20-летней работы. Однако технология, чья репутация так возросла, наконец может получить своё логическое продолжение. Ожидается, что Moderna и BioNTech вернутся к своим первоначальным планам в отношении иРНК: к её использованию для лечения других заболеваний: рака, сердечных или редких наследственных заболеваний.

Обсуждение статьи и ответы экспертов.

Оставьте свой комментарий.