Onlarca yıldır araştırmacılar, bir dizi hastalığı önlemek veya tedavi etmek için genetik teknolojinin gücünden yararlanmayı hayal ettiler. Haberci RNA (ribonükleik asit) veya mRNA olarak bilinen insan vücudundaki bir molekülün sentetik bir versiyonu bu sözü verdi.
Sadece nasıl fen topluluk düşünce çok tırmanmak çok yüksek bir dağ olduğunu zorlukları göz korkutucu sunulan çalışır hale getirmek için.
Ancak bir avuç araştırmacı pes etmedi. Onlar yıl boyunca mRNA gizemini çözmeye çalışıyor. Ardından, tıpkı TV için yapılmış bir film gibi, dünyayı ölümcül koronavirüs pandemisinden kurtarmak için tam zamanında kodu kırdılar .
Bir Görevdeki mRNA
mRNA aşıları, hücrelere antijen üretme ve vücudun kendi antikor üreten fabrikası haline gelmelerini sağlayan talimatlar vererek çalışır. Ancak teknolojiyi ve bizi COVID-19'dan korumak için nasıl kullanıldığını daha iyi anlamak için önce proteinleri anlamanız gerekir.
Proteinler genellikle yaşamın yapı taşları olarak adlandırılır. Vücudun doku ve organlarının yapısı, işlevi ve düzenlenmesi için gereklidirler. İnsan vücudundaki her hücre, çeşitli şekillerde katlanan çeşitli uzunluklarda zincirler oluşturmak için birbirine bağlanan birkaç amino asitten oluşan on binlerce farklı protein içerir. Protein şeklinin protein işleviyle çok ilgisi vardır .
Örneğin, bazıları büyüme, gelişme, metabolizma ve üreme gibi belirli fizyolojik süreçleri düzenler. Bazı proteinler, vücudun kas yapmasına, toksinleri yok etmesine ve sindirim sırasında gıda parçacıklarını parçalamasına yardımcı olmak için biyolojik katalizör görevi görür. Diğerleri, bağışıklık sistemine toksinleri nötralize edebilen ve vücuttan bakteri ve virüs patojenlerinden kurtulmaya yardımcı olan antikorlar olarak hizmet eder .
Hücrelere amino asit dizileri atanır ve böylece vücudun haberci RNA'sı veya mRNA'sı aracılığıyla proteinlerinin işlevi söylenir.
Bu süreci bir casus görevi gibi düşünün. mRNA, belirli bir proteini yapmak için hücre talimatlarını verir. Hücre proteinini ürettiğinde, hücre talimatları yok eder ve sonra o spesifik proteini üretme işine başlar.
mRNA Teknolojisinin Görünüşte Sonsuz Olanakları
Birkaç araştırmacı merak etmeye başladı: Ya bilim, vücuda iletilebilen ve hücrelere herhangi bir tür protein - hasarlı dokuları onarmak için büyüme ajanları, nadir hastalıkları tedavi etmek için enzimler veya enfeksiyona karşı korumak için antikorlar bile.
1990 yılında, bir grup Wisconsin Üniversitesi araştırmacısı , sentetik bir mRNA üretmeyi başardı ve bunu laboratuvar farelerinde test etti. Sorun, sentetik mRNA'nın farelerin savunmasına duyarlı olması ve kodlanmış mesajı iletmek için hedef hücreye ulaşmadan önce yok edilmesiydi, diyor Birmingham'daki Alabama Üniversitesi'nde tıp profesörü ve aşı tasarımı uzmanı Paul Goepfert . Bilim dünyasındaki birçok kişi bunu ölümcül bir kusur olarak gördü ve dikkatlerini başka yerlere çevirdi.
Ancak iki Pennsylvania Üniversitesi araştırmacısı , Katalin Karikó, Ph.D. ve immünolog Drew Weissman, MD Ph.D., sentetik mRNA'nın sahip olduğu fırsatlara hala inanıyorlardı. mRNA'yı daha kararlı hale getirmenin bir yolunu bulmak için yola çıktılar. 2005 yılında, on yıllık özenli bir araştırmadan sonra , sentetik mRNA'yı korumak için lipid nanoparçacıkları veya LPN'ler adı verilen küçük yağ toplarını kullanabileceklerini keşfettiler . Bu, kırılgan moleküle, bağışıklık sisteminin radarının dışına çıkmasını sağlayan gizli nitelikler kazandırdı.
Takip eden yıllarda, araştırmacılar bu yeni teknolojiyi kullanarak mRNA'nın olanaklarını keşfedeceklerdi. 2010 yılında Cambridge, Massachusetts merkezli ilaç ve biyoteknoloji şirketi Moderna Inc., özellikle mRNA'ya dayalı aşı teknolojilerine odaklanmak için kuruldu. "Moderna" adı, kelimenin tam anlamıyla "değiştirilmiş" ve "RNA" kelimelerinin birleşmesinden gelir.
2008 yılında, mRNA teknolojisini kullanarak farmasötik kanser immünoterapi adayları geliştirmek için Biopharmaceutical New Technologies'in kısaltması olan Almanya merkezli BioNTech kuruldu. 2018 yılında şirket , ABD merkezli Pfizer Inc. ile ortaklık kurdu . mRNA bazlı grip aşıları geliştirmek.
Ve sonra dünya küresel bir salgın tarafından vuruldu. Dünyanın her yerindeki araştırmacılar, tüm çabalarını koronavirüs için bir aşı geliştirmeye yönlendirmeye başladı.
mRNA Aşıları Nasıl Bu Kadar Hızlı Onaylandı?
Virüsler kendi başlarına çoğalamazlar, hücrelere girmek için bir konağa ihtiyaç duyarlar ve insanları enfekte etmek ve hasta etmek için çoğalma sürecini başlatırlar. Bir mRNA aşısının işe yaraması için, araştırmacıların virüsün konakçı olarak hangi proteini kullandığını bilmeleri gerekiyordu. Bunun için de COVID-19'un genetik kodunu kırmaları gerekiyordu. Bu süreç basitleştirildi çünkü COVID daha önce insanları enfekte eden diğer iki koronavirüse benziyordu - MERS ve SARS .
31 Aralık 2020'ye kadar, Çin zatürre benzeri virüsler kümesini ilk kabul ettiğinde, Çinli araştırmacılar zaten virüsün genetik kodunu belirlemek için çalışıyorlardı . Yaklaşık iki hafta sonra, 12 Ocak 2020, gen dizileme verilerini yayınladılar . Bu, araştırmacılara her yerde bir aşıya başlamak için mühimmat verdi.
Goepfert, "Spike proteinin Aşil topuğu olduğunu biliyorduk" diyor.
Oradan aşı geliştirme hızla ilerlemeye başladı. Goepfert, "mRNA aşıları çok hızlı gelişmeye müsait. Bu açıdan biraz şanslıyız" diyor. "Bir hafta sonra Moderna ve Pfizer aşılarını yaptılar." Şirketler daha sonra geleneksel aşılar geliştiren ilaç şirketlerinin önüne geçebildi ve hızla hayvan testlerine geçti ve kısa bir süre sonra insanlar üzerinde denemeler başladı.
mRNA Aşıları Geleneksel Aşılar Kadar Etkili mi?
Hem Moderna hem de Pfizer/BioNTech aşıları şaşırtıcı derecede iyi performans gösteriyor. Çalışmalar, tam çift doz Pfizer veya Moderna aşısının orijinal virüse karşı sırasıyla yüzde 95 ve yüzde 94 koruma sağladığını göstermiştir.
Yine de tüm Amerikalıların ancak yarısı tam olarak aşılanmıştır.
Goepfert, "Aşı tereddütünün nedenlerinden biri, insanların [mRNA COVID aşılarının] çok hızlı geliştirildiğine dair bu yanlış anlamaları ve bunu yaparken güvenlik değerlendirmesini atlamış olmamızdır, ki bu hiç de doğru değildir" diyor.
"Bu aşı inanılmaz sayıda insan üzerinde test edildi ve aslında herhangi bir ürünün normal güvenlik testinden geçti. Ve şimdi Acil Kullanım İzni kapsamında olduğu için milyonlarca daha fazla güvenlik verisine sahibiz - aslında sahip olduğumuz diğer tüm ürünlerden daha fazla. bir aşı."
Goepfert, bu mRNA aşılarının çok iyi çalıştığını çünkü bağışıklık sisteminde birden fazla savunma kolunu indüklediklerini söylüyor. "Antikorların nötralizasyonunu indüklerler, ki bunu mızrak olarak düşünüyorum çünkü siz daha enfekte olmadan virüsü nakavt edebilirler. Hücreleri daha etkili kullanmak için kullanan fonksiyonel antikorları indüklerler. Ve T-hücresi tepkilerini indükler - her ikisi de yardımcıdır. ve öldürücü hücre tepkileri - ki bunlar son derece önemlidir. T-hücreleri ciddi hastalık ve ölümün önlenmesine yardımcı olur."
Geleneksel aşılar ayrıca antikorları nötralize eder ve antikor yanıtlarını indükler, ancak "T hücresi yanıtını da yapmazlar" diyor.
mRNA Aşılarının Geleceği
Peki, mRNA teknolojisini gelecekte neler bekliyor? Bu muhtemelen sadece başlangıç. Aslında, 2017'de HIV, grip, Zika ve kuduz dahil olmak üzere çeşitli bulaşıcı hastalıklara karşı mRNA aşılarını test etmek için iki klinik çalışma zaten devam ediyordu ve ardından COVID-19 çarptı.
MD Anderson'da Scott Kopetz, MD, Ph.D. tarafından yönetilen bir ekip , teknolojinin kanserin tekrarlamasını önleyip önleyemeyeceğini test etmek için bir Faz II klinik denemesinde kolorektal kanser üzerinde mRNA'yı zaten kullanıyor .
Houston Metodist Araştırma Enstitüsü RNA Terapötik Programının tıbbi direktörü John Cooke, "mRNA aşıları hemen hemen her patojeni hedef almak için kullanılabilir," dedi Amerikan Tıp Kolejleri Birliği için bir basın açıklamasında . "Bir bağışıklık tepkisini uyaran belirli bir proteinin kodunu koyarsınız. Esasen sınırsızdır."
Bu, bilim adamlarının sıtma, tüberküloz, hepatit B ve kistik fibroz gibi hastalıkların gelecekte mRNA aşılarıyla önlenebileceğini düşündükleri anlamına geliyor.
Goepfert, "Bu aşılar dikkat çekici" diyor. "Daha yaşlı yetişkinlerde bile, gerçekten çok iyi çalışıyorlar, bu da sahip olduğumuz çoğu aşı için alışılmadık bir durum. Yani bu sadece dikkate değer."
Şimdi Bu Harika
Aşıların geliştirilmesiyle ilgili tüm araştırma ve testler nedeniyle aşıların halka sunulması genellikle yaklaşık 10 ila 15 yıl sürer . Ancak Çin'in Vuhan kentindeki yetkililerin bilinmeyen bir bulaşmayla mücadele ettiklerini açıklamasından yaklaşık bir yıl sonra, klinik deneyler dışında verilen ilk COVID aşısı 14 Aralık 2020'de Amerika Birleşik Devletleri'nde uygulandı.
