„Skiepai, padėję
milijardams žmonių visame pasaulyje apsisaugoti nuo COVID-19, nustebino net jų
gamintojus. Panaudojus naują ir palyginti neišbandytą technologiją, vadinamą
pasiuntinio (messenger, angl.) RNR arba mRNR, vakcinos buvo prieinamos daugelį mėnesių ir galbūt
net metų anksčiau, nei sveikatos ekspertai tikėjosi saugių ir veiksmingų
tradicinių vakcinų.
Dabar
mokslininkai, vyriausybės ir vaistų gamintojai klausia, ką dar gali padaryti
mRNR? Daugelis mano, kad mRNR galėtų būti naujos kartos vakcinų ir vaistų nuo
daugelio kitų ligų pagrindas. Plėtros pastangos apima atskiriems pacientams
pritaikytą vėžio terapiją, kurią galima surinkti per kelias savaites, ir
periodiškai skiepijamas ŽIV vakcinas vietoj dabartinių kasdienių tablečių.
Klinikiniai mRNR produktų tyrimai taip pat atliekami nuo gripo, ir vakcinos yra
kuriamos nuo maliarijos, tuberkuliozės ir kepenų ligų.
Vis dar kyla
klausimų, ar mRNR gali būti lengvai pritaikyta kitoms ligoms. Ši technologija
buvo ypač veiksminga prieš Covid-19 dėl virusui būdingų priežasčių. Kitos ligos
kelia daugybę naujų iššūkių, pradedant nuo to, ar mRNR gali patekti ten, kur jai
reikia, iki to, kiek laiko ji turi išlikti, kad būtų veiksminga.
Bet potencialas
aiškus. „Tai, ką RNR gali padaryti, tikrai neribota“, – sakė Pensilvanijos
universiteto imunologas Drew Weissmanas, kurio tyrimai prisidėjo prie Covid-19
vakcinų. "Gaminame vakcinas nuo virusų, bakterijų, patogenų, parazitų,
vėžio, alerginių ligų, autoimuninių ligų. Sąrašas tęsiasi ir tęsiasi."
Prieš pandemiją
tik nedaugelis vaistų pramonei ir akademinei bendruomenei nepriklausančių
žmonių buvo susipažinę su mRNR. Ši technologija buvo žinoma dešimtmečius,
tačiau ji ilgą laiką buvo nustumta į medicinos tyrimų pakraščius. Skeptikai
teigė, kad ji per daug nestabili, kad veiktų, kaip receptinis vaistas. mRNR
vakcinos, kurias bendrai sukūrė Pfizer ir BioNTech bei Moderna, buvo pirmieji
produktai, kuriuose naudojama ši technologija.
Taikydami
tradicinę vakcinų technologiją, mokslininkai iš viruso išaugina daugiau viruso arba tik jo
baltymus, o tada naudoja neaktyvų arba susilpnėjusį virusą, kad įtikintų
organizmą sukurti imuninį atsaką. Šiai kategorijai priskiriamos vakcinos nuo
poliomielito, tymų, gripo ir daugelio kitų ligų. Šie žinomi senesni preparatai
daromi kiaušiniuose arba dideliuose bioreaktoriuose, naudojant brangius, daug
pastangų reikalaujančius ir daug laiko reikalaujančius procesus. Tada juos
reikia išbandyti dideliais klinikiniais tyrimais, kurie gali užtrukti metus.
Naujoji
technologija taiko kitokį požiūrį. mRNR yra natūraliai ląstelėse
esanti medžiaga; pagrindinis jo vaidmuo yra pernešti genetines instrukcijas iš
DNR į organizmo ląstelių baltymų fabrikus - ribosomas, kad būtų gaminami baltymai. Vakcinoms ir kitoms
terapijoms mokslininkai pakeičia mRNR ir naudoja ją, kad nurodytų ląstelėms
gaminti baltymus ar jų dalis, panašias į patogene esančias. Šie baltymai savo
ruožtu treniruoja imuninę sistemą, kad apsaugotų žmones nuo ligos.
Kadangi mRNR
veikia tiesiogiai su paties organizmo molekulinės mašinos pagalba, ji leidžia
mokslininkams daug greičiau išbandyti terapiją ir atlikti tyrimus, kai jie žino
genetinę patogeno seką. Ši technologija žada sukurti tikslingesnius vaistus per
trumpesnį laiką ir mažesnėmis sąnaudomis. Ji iš esmės paverčia kiekvieno iš mūsų ląsteles į
veiksmingų mažų vaistų ar vakcinų gamyklų rinkinius.
Dėl Covid vakcinų
sėkmės vyriausybės dabar gerai išmano mRNR platformą, kuri turėtų padėti lengviau
gauti reguliavimo patvirtinimą naujoms programoms. Vaistų gamintojai mato
didžiulę mRNR galimybę ir veržiasi į priekį, investuodami į mokslinius tyrimus
ir plėtrą.
Praėjusį rugsėjį
„Sanofi“ išleido 3,2 mlrd. dolerių, kad įsigytų „Translate Bio“. „Pfizer“ kuria
mRNR padalinį ir neseniai užmezgė partnerystę kurdama technologiją su „Beam
Therapeutics“ ir „Acuitas Therapeutics“. „Moderna“ ir „BioNTech“ atlieka
daugiau, nei dvi dešimtis klinikinių tyrimų. „CureVac“, kita į mRNR orientuota
įmonė, vykdo septynias programas. „Ernst & Young“ duomenimis, daugiau, nei
tuzinas kompanijų kuria 40 mRNR pagrindu sukurtų vakcinų ir terapinių
priemonių, o rinkos vertė iki 2025 m. pasieks beveik 5 mlrd. dolerių.
„Tai labai galinga
medicinos technologija“, – sakė „Pfizer“ generalinis direktorius Albertas
Bourla. "Mes tik subraižome paviršių, ką gali padaryti technologija."
Didelis klausimas
yra tai, kaip gerai mRNR veiks prieš kitas ligas. Covid vakcinose naudojamos
nedidelės mRNR dozės, kurios iš žmogaus ląstelių išnyksta vos po kelių dienų,
tačiau to pakanka, kad skiepai veiktų tinkamai. Kiti kuriami gydymo būdai turi
išlikti ilgiau, kad būtų veiksmingi, o tai moksliškai yra daug sunkiau.
Vis dėlto,
mokslininkų teigimu, yra daug žadančių ženklų. Gripo, kuris yra kvėpavimo takų
liga, tokia kaip Covid-19, skiepai vystosi toliausiai.
Dabartiniai
skiepai nuo gripo išvystomi per maždaug šešis mėnesius, o tai reiškia, kad valdžios institucijos turi pagrįstai spėti, kurios padermės plis
kitą gripo sezoną. Tačiau ekspertai dažnai klysta. Atsiranda kitų įtampų ir
nėra pakankamai laiko prisitaikyti. Tai padeda paaiškinti, kodėl skiepai nuo
gripo paprastai sumažina riziką susirgti gripu tik 40–60%. Kai kuriais metais
efektyvumas gali dar sumažėti.
mRNA žada daug
greitesnį procesą. Darbas panašus į programinės įrangos kūrimą: kai nustatomas
apyvartoje esančios gripo padermės genetinis kodas, mokslininkai gali naudoti
šį kodą, programuodami mRNR, kad mobilizuoti žmogaus imuninę apsaugą nuo viruso. Skiepai gali būti sukurti per kelias savaites. Kai kurie tyrimai rodo, kad mRNR
gripo vakcinos gali būti skirtos net kelioms gripo padermėms vienu metu.
Jau vyksta Pfizer
ir jos partnerio BioNTech, taip pat Moderna ir Sanofi sukurtų vakcinų nuo gripo
bandymai. Kai kurie gamintojai kuria vakcinas, kuriose derinamas gripas ir
Covid-19, nes tikimasi, kad pandeminis virusas ir toliau plis ateityje.
Daug spartesnis
kūrimas ir bandymai taip pat gali sudaryti sąlygas sukurti veiksmingas vakcinas
nuo ŽIV – šio tikslo mokslininkams nepavyko pasiekti dešimtmečius.
Yra didelių
skirtumų tarp Covid ir ŽIV, kuriuo pasaulyje serga daugiau, nei 38 mln. Dabar žinomas
smaigalio baltymas, skirtas Covid vakcinoms, yra gana stabilus; baltymai,
skirti ŽIV, yra daug sudėtingesni, nuolat tobulinami, kad būtų išvengta
vakcinos apsaugos. Greitas ŽIV replikacijos ciklas – apie 24 valandas – taip
pat turi daugiau klaidų, todėl susidaro mutavusios kopijos, kurios gali išsivystyti į
naujas padermes. „Aukščiausia juosta yra ŽIV“, – sakė Fredo Hutchinsono vėžio
tyrimų centro Sietle virusologas Larry Corey.
Dėl šios nuolat
besikeičiančios taikinių įvairovės per daug sudėtinga ir daug laiko reikia
gaminti ir išbandyti tradicines vakcinas, kad išsiaiškintumėte, kuri
veiksmingesnė. mRNR platforma iš esmės supaprastina reikalus, įgalindama
„įjunk-ir-žaisk“ metodą, kovojant su naujomis padermėmis. „Galite įdėti tam
tikros rūšies vakciną ir pasakyti: „Gerai, ar tai veikia? O jei ne, galite
pabandyti kitą. Jei ji veikia, galite tai papildyti. Tai leidžia daug greičiau
kartoti idėjas ir koncepcijas", - sakė Lynda Stuart, vakcinų ir žmogaus
imunologijos direktoriaus pavaduotoja Billo ir Melindos Geitsų fonde.
„Moderna“ yra
kuriami du ŽIV kandidatai, o sausį bendrovė pradėjo skirti vieną iš jų žmonėms,
vykdydama ankstyvos stadijos tyrimą. Tyrimo metu bus įvertinta, ar skiepas gali
suaktyvinti tam tikras B ląsteles ir padėti joms sukurti specifinius antikūnus,
kurie, kaip manoma, atlieka pagrindinį vaidmenį neutralizuojant daugybę ŽIV
padermių.
Ilgalaikės
vakcinos perspektyvos apima galimybę padėti atskiriems ŽIV sergantiems
pacientams, kai virusas vystosi jų organizme, o tai ypač atsitinka, kai
pacientai kasdien vartoja vaistus nenuosekliai. „Ar galėtumėte pasiskiepyti
taip, kad kas kelis mėnesius, kas ketvirtį ar pan.? - neseniai vykusioje
investuotojų konferencijoje sakė „Moderna“ generalinis direktorius Stephane'as
Bancelas. „Idėja būtų tokia, kad per jūsų gyvenimą mes pagaminsime 3, 5, 10
vakcinos pakartojimų. Kaip pripažino net J. Bancel, ši koncepcija skamba „šiek
tiek moksline fantastika“.
Kai kurios mRNR
pastangos nebuvo sėkmingos, atliekant klinikinius tyrimus, pabrėžiant būdingą
vaistų kūrimo riziką, ypač naudojant naują technologiją.
Covid-19 vakcinose
esanti mRNR yra pernešama riebalų molekulėse, vadinamose lipidais, kurios saugo
ją, kai ji veikia organizme. Pasak mokslininkų, lipidus gerai
pasisavina kepenys ir blužnis, tačiau jie linkę ten pasilikti. „Jei norite
pradėti naudoti RNR kitoms ligoms gydyti arba nukreipti į kitus organus,
susidursite su problema, o tai yra tiekimas į tuos organus“, – sakė Hiustono
metodistų tyrimų instituto RNR terapijos centro medicinos direktorius Johnas
Cooke'as.
Apsvarstykite
cistinę fibrozę – genetinę ligą, kurią sukelia tam tikro geno mutacija, kuri
sukelia plaučių infekcijas ir riboja žmonių gebėjimą kvėpuoti. Daugiau, nei 30
000 žmonių JAV serga cistine fibroze, o kasmet diagnozuojama dar apie 1 000
žmonių.
„Translate Bio“,
mRNR įmonė, kurią neseniai įsigijo „Sanofi“, sukūrė eksperimentinę mRNR
terapiją cistinei fibrozei gydyti, kuri davė daug žadančių ankstyvųjų saugumo
ir toleravimo tyrimų rezultatų, naudojant mažą dozę. Tačiau kai mokslininkai
išbandė vaistą didesnėmis ir kartotinėmis dozėmis didesniame tyrime, kuriame
dalyvavo daugiau pacientų, gydant mRNR ilgesnį laikotarpį, jie nenustatė
reikšmingo plaučių funkcijos pagerėjimo.
"Ankstyvas
signalas greičiausiai nepasitvirtino. Turite būti labai atsargūs, kai pasirodo
pirmieji rezultatai", - sakė Stevenas Rowe'as, pagrindinis tyrimo tyrėjas
ir Alabamos universiteto Gregory Fleming James cistinės fibrozės centro
direktorius. Jis mano, kad cistinės fibrozės mRNR terapija yra daug žadanti,
tačiau pristatyti vaistus į tikslą yra didelis iššūkis.
Šiuo atveju mRNR
terapija gali turėti problemą, kad buvo sunku patekti į plaučių ląsteles, į kurias ji
nukreiptas. Plaučiai, skirti filtruoti nešvarumus, daleles ir pašalines
medžiagas, gali neleisti mRNR pasiekti paskirties vietą. "Mes stengiamės
sukurti RNR gydymą, kuris galėtų rasti savo namus tinkamose ląstelėse. Tai
sunkiau, nei reikėjo [Covid] vakcinai", - sakė dr. Rowe.
„Sanofi“ baigs
tyrimą, tačiau ši vaistų gamintoja toliau nekuria šio vaisto ir nekuria jokių
kitų „Translate“ plaučių mRNR programų, sakė atstovė. Vis dėlto kitos firmos ir
laboratorijos tęsia darbą su šiomis ligomis.
Mokslininkai taip
pat tobulina mRNR vakcinas ir vėžio gydymo būdus, o tai yra ypatingas iššūkis,
nes naviko ląstelės atsiranda iš paties organizmo ląstelių ir gali lengvai apgauti
imuninę sistemą, manančią, kad jos yra normalios. Šiandien vėžiu sergantys
pacientai gydomi įvairiais būdais, tačiau jie apima terapiją, pagamintą už kūno
ribų. mRNR tyrėjai mano, kad paties organizmo imuninė sistema gali būti
panaudota prieš vėžį, jei jai suteikiamos tinkamos priemonės.
BioNTech, dabar
žinoma dėl jos Covid-19 vakcinos su Pfizer pavadinimu, buvo įkurta 2008 m.,
siekiant gydyti su mRNR vėžį. Ši Vokietijos bendrovė teigia, kad net ir naudojant
mažą dozę, galima sukurti pakankamai stiprų mRNR gydymą, kuris paskatintų
imunines ląsteles gaminti tam tikrus baltymus ir išmokyti likusią imuninę
sistemą atpažinti ir nukreipti į tuos pačius baltymus ekspresuojančias naviko
ląsteles. „Jis turi būti garsesnis ir agresyvesnis prieš vėžį, nes imuninei sistemai
reikia stipresnio įtikinėjimo, kad atakuotų kažką, kas atrodo panašu į normalią
ląstelę, kurią ji turėtų gerbti, o ne pulti“, – sakė BioNTech vyriausiasis
medicinos pareigūnas Ozlemas Tureci.
Bendrovės darbas apima mažiausiai 10 vėžio vakcinų, skirtų žmonėms atlikti klinikinius
tyrimus, naudojant mRNR odos, kasos, kiaušidžių ir kitų navikų gydymui. Dvi
pažangiausios vidutinės stadijos klinikinių tyrimų programos – viena skirta
melanomai, o kita – galvos ir kaklo vėžiui, panaudoja mRNR, kad sukurtų
specifinius baltymus, pastebėtus, sergant šiomis vėžio formomis, kurie sukels
energingą paciento imuninės sistemos atsaką. 2020 m. žurnale „Nature“ paskelbti
BioNTech tyrimai parodė, kad dėl gydymo melanoma sergančių pacientų pažeidimai
sumažėjo.
Kai kurie kiti BioNTech vėžio gydymo būdai yra
pritaikyti individualiems pacientams. Auglys pašalinamas chirurginiu būdu ir
siunčiamas į įmonės laboratorijas, kur mokslininkai nustato DNR seką ir ieško baltymų,
naudodamiesi mašininiu mokymusi, kad nuspręstų, kurie iš jų reikalingi to
asmens terapijai. Siekdama išsiaiškinti, kaip greitai vėžys gali išplisti
organizme, BioNTech suprojektuoja ir parengia šiuos klinikinio tyrimo gydymo
būdus vos per keturias–šešias savaites – tai potencialiai gelbstintis laikas
sudėtingesniais atvejais.
Beveik
neabejotina, kad naujos kartos mRNR gydymas ir vakcinos bus kuriamos ilgiau, nei
Covid vakcinos, kurias užklupo pandemija, jau nekalbant apie milijardus
federalinių dolerių ir neįprastą reguliavimo institucijų bendradarbiavimą.
Tačiau tai, kad naujoji technologija buvo patvirtinta, yra labai svarbus įvykis.
Istorikas Davidas
Oshinsky, vadovaujantis medicinos humanitarinių mokslų skyriui NYU Langone
Health, sakė, kad staigus mRNR priėmimas jam priminė penicilino trajektoriją.
Antibiotikas buvo atrastas XX a. 20-ajame dešimtmetyje, tačiau plačiai
pripažintas ir pagamintas tik Antrojo pasaulinio karo krizės metais.
„Senasis būdas
sukurti skiepus ir laukti 10 metų – nematau, kad kuri nors įmonė vėl eitų tuo keliu,
nes vakcinos joms nebuvo dideli pinigų uždirbėjai“, – sakė jis. "Tačiau
dabar yra kitaip, naudojant mRNR technologiją, nes galite tai padaryti taip greitai ir
taip efektyviai, todėl bus uždirbti pinigai. Jūs pakeitėte laiko juostą ir laiko
parametrus vakcinoms ateityje." [1]