Raziskovalci že vsaj tri desetletja tehtajo in upajo v številne priložnosti, ki jih je ponudilo odkritje sintetične mRNK. Ideja je dolgo tlela, a ker so se na poti pojavljale številne težave in prepreke, so jo skoraj povsem opustili. Potem je prišla epidemija koronavirusa.
Ta genska tehnologija je v začetku 90-ih let povzročila veliko vznemirjenja in v teoriji se res sliši zelo preprosta. Sporočilna (messenger) RNK služi celici za razpošiljanje kod za izdelavo proteinov. Glavni genski zapis celice je hranjen v obliki DNK, mRNK pa je le kopija kratkih koščkov genskega zapisa. Te kratke kode so pravzaprav recepti oziroma matrice za izdelavo proteinov, ki jih potrebuje celica.
Z odkritjem sintetične mRNK bi torej lahko pretentali celico in ji poslali navodila, naj si kar sama izdela proteine, ki jih potrebuje. Lahko bi jim poslali kode za izdelavo zdravil, cepiv ... možnosti so neskončne. A pot do uresničitve te vizije je bila bolj zapletena, kot bi morda mislili.
"Problemi so bili imunski odziv celic na vneseno mRNK, dostava mRNK v celice, obstojnost RNK in seveda novost tehnologije," izpostavi nekaj porodnih težav Roman Jerala, prvi raziskovalec kemijskega inštituta, ki dobro razume, kako težka in zahtevna je pot do takega odkritja ter nato še do realizacije in aplikacije ideje. V prvih preizkušanjih tehnologije je šlo namreč narobe veliko stvari. Telo je po tem, ko je prejelo kode, ki so bile sicer kar se da podobne naravnim, reagiralo burno, še danes mnogi teoretiki zarot omenjajo citokinske viharje, šlo je za vnetne odzive in novost je kljub spodbudnim obetom obstala pri preizkusih na živalih.
Kako pretentati imunski sistem
Kako pretentati organizem, da spusti naša sporočilca v celico, ne da bi jih napadel kot nevarnega tujka? Velik del je k raziskavam, ki so odklenile to uganko, prispevala Katalin Kariko, madžarska biokemičarka, ki je kljub številnim porazom verjela v mRNK-tehnologije. Ameriški mediji jo danes velikokrat predstavljajo kot heroino, ki je z odpovedovanjem dosegla znanstveni preboj, nekakšno utelešenje ameriških sanj. No, te zgodbe so vendarle nekoliko prenapihnjene. Poleg koščka sestavljanke, ki ga je pridala madžarska znanstvenica, so v sestavljanki manjkali še drugi ključni delci. Katalin Kariko je do odkritja prišla skupaj z Drewom Weissmanom, šlo je za sodelovanje biokemičarke ter imunologa. "Poglavitni preboj je bila vključitev nukleotidnega analoga v RNK, kar je zmanjšalo aktivacijo celičnih receptorjev TLR7 in TLR8, kar je povzročalo vnetni odziv. V medijih sicer to inovacijo močno poudarjajo, in predstavlja pomemben, a le en del celotne tehnologije. Za vnos mRNK v celico je zelo pomembno pakiranje v lipidne nanodelce (LNP), kar je druga od ključnih tehnologij, ki so jih razvili številni drugi znanstveniki, in je bistvena za uspešno uporabo mRNK v cepivih," pojasni Jerala.
Velik potencial mRNK-tehnologij
Razvoju novih cepiv je pred epidemijo kazalo bolj slabo. Enako kot antibiotikom. Denarja za raziskave je bilo malo, cepiva pa veljajo za tvegano naložbo. Zdaj pa so ne le dobičkonosen posel, ponujajo tudi upanje za številne druge raziskave in napredek. "Več farmacevtskih podjetij je opustilo cepiva, ker je to tvegano področje z negotovim uspehom, veliko možnosti za odškodninske tožbe in omejenim trgom, odvisno od bolezni. Tehnologijo mRNK so vpeljala manjša biotehnološka podjetja. Gre za novo tehnologijo, kjer je za izvedbo kliničnega testiranja in registracijo potrebnega veliko denarja in časa. Sicer se klinične raziskave na tem področju izvajajo že več kot 15 let. Zdaj je tehnologija mRNK preverjena in bodo mRNK-zdravila zagotovo precej bolj široko uporabljena, za številne druge bolezni. Nekatere možnosti so izjemno pomembne, od raka, nevrodegenerativnih do kardiovaskularnih bolezni, ki povzročajo vsako leto še celo več smrti kot covid-19. Kot sem zasledil, namerava podjetje Pfizer naprej razvijati mRNK-zdravila brez sodelovanja z BioNTechom, zagotovo pa se bodo vključila tudi številna druga podjetja," pravi Roman Jerala.
A ameriškim medijem ne gre zameriti romantiziranja zgodbe Katalin Kariko. Ko je večina laboratorijev zaradi hudih vnetnih odzivov in drugih težav nove tehnologije opustila raziskave, so sledile številne zavrnitve financiranja njenega dela. Denarja za raziskave ni bilo od nikoder, in ker njeno delo ni imelo rezultatov, je priseljenka padla na dno akademske lestvice. Preživela je še preplah zaradi raka, njen mož je obtičal na Madžarskem. Kljub oviram ji je uspelo poiskati rahlo spremenjeno verzijo nukleotidov, ki niso vrgli s tečajev imunskega sistema prejemnika.
Z dna do milijonov
Delo Katalin Kariko in njenega sodelavca Weissmana je vendarle opazila Moderna in mladi startup treh znanstvenih zanesenjakov je leta 2012 začel izzivati velike farmacevte. A sprva je bil cilj mRNK-tehnologije uporabiti za izdelavo zdravil. Na drugi strani Atlantika, v Mainzu, je turški zakonski par prav tako detektiral delo Karikove in Weissmana. Ustanovitelja BioNTecha Ugur Sahin in Özlem Türeci sta se ukvarjala z imunoterapijo in njuna ideja je bila izdelati personalizirano cepivo, ki bo pripravilo imunski sistem človeka do tega, da bo prepoznal rakave celice in jih uničil. Vse do epidemije. Kako se razlikujeta pristopa obeh mladih podjetij? "Tehnološka pristopa obeh podjetij sta zelo podobna, podoben je tudi pristop podjetja CureVac. Največja razlika je v tem, da je podjetje BioNTech stopilo v sodelovanje s podjetjem Pfizer z njegovim skoraj neomejenim kapitalom ter kapaciteto industrijske produkcije in izvedbe kliničnega testiranja, v čemer so zelo dobri, z veliko izkušnjami. Podjetje Moderna sta pri izvedbi kliničnega testiranja podprla Nacionalni inštitut za zdravje (NIAID) ter vlada ZDA z več kot milijardo dolarjev. Podjetje CureVac je sicer dobilo v letu 2020 nekaj sto milijonov evrov od evropske komisije in nemške vlade, vendar so se šele letos povezali z industrijskimi partnerji, zato še zdaj nimajo končane klinične študije, čeprav imajo zelo podobno tehnologijo kot drugi dve podjetji," odgovarja Jerala.
Uspehi in neuspehi
Koliko raziskovalcev kot Karikova dobro ve, da obstaja rešitev, a do preboja ne pridejo? Roman Jerala pri tem izpostavi zelo trdo ameriško raziskovalno okolje: "Mislim, da tudi ona ni mogla vedeti, da bo ta ideja delovala, še manj pa, da bo imela tako pomembno vlogo pri uveljavitvi mRNK-zdravil in še posebno cepiv. Katalin Kariko ni bila dovolj uspešna kot akademska znanstvenica in si ni uspela zagotoviti sredstev za akademsko znanstveno kariero, zato je odšla v industrijo, kjer so uporabljali patent, katerega avtorja sta Karikova in Weissman. Konkurenca v akademski sferi je še posebej v ZDA zelo velika in sredstev za raziskave ni lahko dobiti, pri čemer je treba pokazati dosedanje rezultate. Noben znanstvenik ni vedno uspešen glede na zastavljene cilje ali na razpisih za projekte. Znanost napreduje z uspehi in neuspehi. Za uspeh je treba poleg talenta vložiti tudi veliko trdega dela, včasih pa je treba imeti tudi nekaj sreče."
Obiščite spletno stran brez oglasov.
