От Росица Ташкова-Качарова и Боян Димитров, Sanat.io
„Значението на ваксините за човешкото здраве е трудно да се омаловажи. С изключение на чистата вода, никое друго достижение не е дало по-голям ефект в намаляването на смъртността и увеличението на броя на населението.“ – Плоткин и Мортимер, 1988, Impact of Vaccines; Health, Economic and Social Perspectives

Разработването на безопасни и ефикасни ваксини срещу болести, които имат висока заразност и смъртност, е една от най-значимите придобивки на науката. Изчислено е, че ваксинацията е отговорна за предотвратяването на смъртта на 6 милиона души годишно. Но освен съхраняването на живота, ваксините имат и икономически ефект, който може да се разглежда в няколко направления: рентабилност, повишаване на производителността, намаляване на пораженията върху семействата и ефективен контрол по време на епидемия.
Извън потенциалното приключване на пандемията обаче, с изобретяването на иРНК (mRNA) ваксините, се отваря нова възможности за разработка и широко приложение на лекарства за други тежки заболявания. Същността на тази технология е доставка на временни инструкции за изпълнение на конкретна задача в клетката. В близко бъдеще начинът, по който се доставят тези временни инструкции, ще доведе до създаване на ваксини срещу малария, херпес, подобрени грипни ваксини и справяне с мутациите на SARS-CoV-2.
На първа линия в създаването на тези ваксини са компаниите, реферирани като mRNA 1.0. Лидерите сред тях са Moderna, BioNTech, CureVac. Кратък поглед към техните последни отчети за приходи показват, че икономическите им основи се подобряват.
Така например, в излезлия наскоро отчет за четвъртото тримесечие на 2020 г. на Moderna, се забелязва, че компанията е реализирала 200 млн. долара приходи от продажби, получила е около 350 млн. долара по различни грантови програми и е вдигнала приходите си от колаборации с други компании с близо 200%. И въпреки че компанията завършва тримесечието с нетна загуба, която се дължи най-вече на разходите от около 800 млн. долара за научноизследователска и развойна дейност и клинични изпитвания, сравнено с четвъртото тримесечие на предходната година, компанията е вдигнала с около 1 милиард кешовите си запаси до около 5.25 млрд. долара.
Изследователите виждат по-далеч от това и смятат, че иРНК технологията ще позволи да се лекуват успешно болести като рак, множествена склероза, сърповидно-клетъчна анемия и дори СПИН. Въпреки трудностите, в момента много компании и иновативни стартъпи се насочват към запълване на тази ниша. Това са така наречените mRNA 2.0 компании. Едни от водещите са: Neon Therapeutics, Genocea Biosciences, Gritstone Oncology и Kernel Biologics.
Целият свят днес говори за информационната РНК (иРНК), но понятието може би остава някак абстрактно за неспециалистите. Информационната РНК е с нас през цялото време – във всяка наша клетка. Тя е “вестоносецът”, който предава инструкциите, записани в генетичния ни код, към тези, които могат да ги изпълнят като създадат белтък според тези инструкции – рибозомите. В клетката ДНК и рибозомите са физически разделени – ДНК се съхранява в ядрото, а рибозомите плуват свободно в околната “течност” – цитоплазмата, в очакване на инструкции, за да се заловят за работа.
Белтъците са продуктите на нашите гени, тяхното материално и функционално изражение. Всеки ген кодира конкретен белтък, а всеки белтък изпълнява определена функция – представете си ензимите, които ускоряват биохимичните реакции в човешкото тяло, те също са белтъци; спомнете си за така добре известния колаген – отново белтък, но с напълно различна функция от тази на ензимите.
Така иРНК се явява най-важната връзка между гените ни, написани като на книга в ДНК, и тяхното практическо приложение – белтъците.
РНК ваксините се основават именно на това “вродено” взаимодействие между иРНК и рибозомите в клетката. Ако искаме клетката да произведе даден белтък, чиято функция ни е нужна за постигане на определена цел (в случая изграждане на имунитет към конкретен вирус), то е нужно просто да ѝ дадем рецептата.
Във ваксините на Pfizer/BioNTech и Moderna иРНК се носи и още една инструкция – синтезираният от нея чужд белтък да се насочи извън клетката и по този начин имунната система също да се запознае с белтъка и да изгради отговор срещу него, който да се активира при следваща среща.
За тази технология се заговори в публичното пространство едва покрай разработката на ваксините против COVID-19 и в съзнанието ни тя изглежда съвсем нова, неизпитана и дори страшна.
НО ЕДВА ЛИ МНОГО ХОРА СА ЧУВАЛИ ИМЕТО КАТАЛИН КАРИКО. ВСИЧКО ЗАПОЧВА С НЕЙНИЯ НАУЧЕН ИНТЕРЕС И БЕЗОТКАЗНО ПРЕСЛЕДВАНЕ НА ИДЕЯТА. ОЩЕ ПРЕДИ 30 ГОДИНИ
През 1985 г. доктор Катарин Карико напуска родната тогава комунистическа Унгария на 30 години, заедно със съпруга си, 2-годишната си дъщеря и 1 200 долара, получени от продажбата на семейния автомобил и зашити в плюшеното мече на детето. Пристигат в САЩ, където идеята ѝ иРНК да се използва за лечение на тежки заболявания бива отхвърлена многократно. Едно от ограниченията на тази технология е, че при попадане в организма иРНК бързо бива унищожена. Но Карико не се отказва и през 2005 г. открива метод за намаляване на имунната реакция срещу синтетичната иРНК и основава компания – RNARx, заедно с имунолога проф. Дрю Вайсман от Университета на Пенсилвания.
През 2006 г. и 2013 г. Карико и Вайсман патентоват тези методи, но Университетът на Пенсилвания продава лиценза за интелектуалната собственост на Гари Дал, ръководител на компания за снабдяване с лабораторни консумативи, която в крайна сметка се превърна в Cellscript.
От 2013 г. д-р Карико е старши вицепрезидент в BioNTech RNA Pharmaceuticals, след като отказва позиция в Moderna.
Междувременно, появилата се през 2005 г. публикация на Карико привлича вниманието на един млад учен – Дерик Роси, бъдещият съосновател на Moderna. Той открил начин да приложи наученото от статията за иРНК върху обикновени клетки, като ги превърне в плурипотентни стволови клетки, от които след това може да се отгледат всякакъв друг вид клетки на човешкото тяло.
Когато споделил откритието си с професора по биоинженерство Робърт Лангер, той прозрял много по-голям потенциал в технологията. Само три дни по-късно идеята била презентирана пред бъдещия им инвеститор – Flagship Ventures и скоро била основана компанията Moderna – комбинация от думите “модифицирана” и “РНК”. Дерик Роси напуска Модерна през 2014 година.
А кои са BioNTech? Компанията е основана от учените и предприемачи Угур Шaхин и съпругата му Йозлем Тюречи. Трудът им е фокусиран върху откриването на имунотерапия за лечение на рак с помощта на иРНК технологията.
След успеха им с ваксината срещу COVID -19, наскоро стана ясно, че екипът на BioNTech насочва усилията си към разработване и на лечение на множествената склероза чрез иРНК. Чрез тази терапия имунната система се тренира да има по-висок праг на търпимост към специфични за множествената склероза белтъци – автоантигените. Същите автоантигени, които иначе предизвикват имунен отговор срещу миелиновата обвивка на невроните, а в това се състои и самото заболяване.
Както споменахме, големи надежди се възлагат на приложението на иРНК за лечение на онкологични заболявания или така наречената имунотерапия или имуно-онкология. Целта ѝ е да се направи така, че имунната система да разпознава раковите клетки и да ги унищожава, точно както постъпва със заразените с вирус клетки. Говори се дори за персонализирано лечение – всеки пациент да получава иРНК, специфично за неговия конкретен рак, тъй като всяко онкологично заболяване може да се дължи на различна мутация при отделния индивид. Това е и причината да няма едно лечение за всеки вид рак и всеки случай. Онкологичното заболяване е многолико.
Работи се и върху създаването на персонализирани противоракови ваксини. Това не са ваксини в класическия смисъл на думата, т.е. тяхната цел не е превенция, а лечение на вече възникнало онкологично заболяване. Moderna обяснява своята разработка по следния начин:
“Идентифицираме мутации в раковите клетки на пациента, наречени неоепитопи. Неоепитопите могат да помогнат на имунната система да различи раковите клетки от нормалните клетки. Използвайки алгоритми. Ние прогнозираме кои 20 неоепитопа, присъстващи върху раковите клетки на пациента, ще предизвикат най-силен имунен отговор, въз основа на уникални характеристики на имунната система на пациента и специфичните мутации на рака. След това създаваме ваксина, която кодира всяка от тези мутации и ги зареждаме върху една иРНК молекула.”
След като пациентът бъде ваксиниран с тази иРНК, това се очаква да насочи клетките му към експресия на избраните неоепитопи, т.е. клетките му ще покажат тези епитопи на своята повърхност, за да бъдат разпознати от имунната система. Това ще помогне на имунната система на пациента да разпознае по-добре раковите клетки като чужди и да ги унищожи.
И така, след откриването на антибиотиците и ваксините, иРНК технологията може би е следващият огромен скок в медицината. Революция, която вече започна. Пандемията, която продължава да взима толкова много жертви, позволи на тази технология да заеме почетно място и да намери практическо приложение. Може би благодарение на нея ще бъде спасен животът на повече хора, отколкото вирусът взе.
