Wysoka skuteczność, duże bezpieczeństwo stosowania i łatwa skalowalność produkcji to zdaniem ekspertów największe zalety szczepionek mRNA przeciw koronawirusowi. Ich zastosowanie nie ograniczy się jednak tylko do SARS-CoV-2. Jeszcze w tym roku Moderna rozpocznie badania kliniczne nad dwoma preparatami przeciw wirusowi HIV, a w przyszłości proces opracowywania tego preparatu posłuży do wynalezienia szczepionek przeciwnowotworowych. Te najprawdopodobniej pojawią się w laboratoriach w ciągu dwóch najbliższych lat.
– mRNA to po prostu przepis na konkretne białko, który funkcjonuje w naszych komórkach. Wszystkie białka powstają według tego mechanizmu. Natomiast mRNA kodujące dowolne białko możemy otrzymać w probówce i wprowadzić do organizmu pacjenta jako terapeutyk. W przypadku szczepionek przeciwko koronawirusowi mRNA koduje białko charakterystyczne dla koronawirusa. W przypadku szczepionek Pfizera i Moderny mRNA wstrzykujemy do mięśnia ramienia i tam one dostają się do komórek, m.in. komórek dendrytycznych – ważnego elementu układu immunologicznego – tłumaczy w rozmowie z agencją informacyjną Newseria Innowacje prof. dr hab. Jacek Jemielity z Centrum Nowych Technologii Uniwersytetu Warszawskiego.
Komórki dendrytyczne to wyspecjalizowane komórki prezentujące antygen. Biorą one udział w odpowiedzi immunologicznej na infekcje, a także w odpowiedzi przeciwnowotworowej. W komórkach tych wytwarzane jest białko S, kodowane właśnie przez mRNA. W ten sposób dochodzi do szkolenia limfocytów T, które mają za zadanie poszukiwać wszystkich obiektów, które zawierają to białko, i je neutralizować. Jednocześnie też wytwarzane są przeciwciała, które również neutralizują cząstki wirusa.
Choć szczepionki przeciw koronawirusowi są pierwszymi populacyjnie stosowanymi terapeutykami opracowanymi w tej technologii, to sam mechanizm ich działania jest badany już od wielu lat.
– Prace nad mRNA jako terapeutykiem trwają od ponad 30 lat, ale w grudniu ubiegłego roku po raz pierwszy terapia mRNA, właśnie szczepionka przeciwko koronawirusowi, została zatwierdzona do powszechnego użycia. Dotychczas było prowadzonych szereg badań, ponad setka badań klinicznych nad różnymi aspektami wykorzystania mRNA, natomiast przed pandemią jeszcze żadna terapia nie została zatwierdzona. Mniej więcej od przełomu wieku XX i XXI to mRNA jest częściej wymieniane jako bezpieczniejszy i skuteczniejszy sposób dostarczania informacji o terapeutyku do naszych komórek – podkreśla prof. Jacek Jemielity.
Dotychczas w medycynie stosowane były głównie innego typu szczepionki – wektorowe, bazujące na fragmentach innych wirusów, które zostały poddane modyfikacjom pozwalającym wywołać odpowiedź immunologiczną. Szczepionki wektorowe dotychczas były badane pod kątem szczepień przeciw HIV oraz wirusowi Ebola.
– mRNA ma kilka bardzo istotnych zalet w porównaniu ze szczepionkami wektorowymi. Do produkcji mRNA nie potrzebujemy żadnych hodowli komórkowych. Możemy je wytwarzać in vitro w probówce w bardzo dużych ilościach. Jest to technologia, która łatwo ulega przeskalowaniu do produkcji przemysłowej. Po drugie, dawki mRNA wystarczające do uzyskania odpowiedzi biologicznej są niezwykle małe. Z pojedynczej cząsteczki mRNA powstaje tysiąc albo kilka tysięcy cząsteczek białka terapeutycznego. Ekspresja mRNA zachodzi w cytoplazmie i w związku z tym nie ma potrzeby, ani nie ma nawet możliwości, aby mRNA zmodyfikowało nasze DNA – mówi ekspert.
Według prof. Jemielitego to wszystko sprawia, że mRNA jest technologią niezwykle łatwą do zwiększenia skali produkcji i zmiany sekwencji w przypadku mutacji wirusa, a przy tym jest technologią bardzo bezpieczną
– Szczepionki mRNA są bardzo dobrze zbadane, zwłaszcza te przeciwko koronawirusowi. Badania nad samym mRNA jako terapeutykiem trwają już ponad 30 lat i bardzo wiele problemów zostało rozwiązanych, więc ta technologia była już naprawdę gotowa do tego, żeby ją zastosować. Natomiast skala badań klinicznych przeprowadzanych przez firmy, które opracowały szczepionki przeciw SARS-CoV-2 oparte na mRNA, jest olbrzymia. Jeśli my w tej skali nie obserwujemy istotnych skutków ubocznych, to oznacza, że ta szczepionka jest po prostu bezpieczna – wskazuje badacz z Centrum Nowych Technologii Uniwersytetu Warszawskiego.
Jak podkreśla, mRNA jest cząsteczką bardzo krótko żyjącą, dlatego możliwe skutki uboczne po podaniu szczepionki tego typu mogą wystąpić tuż po podaniu lub w ciągu około dwóch tygodni od podania.
– Pojawienie się ich w dłuższej perspektywie czasowej jest niezwykle mało prawdopodobne – przekonuje prof. Jacek Jemielity.
Choć szczepienia przeciw koronawirusowi są pierwszym przypadkiem zastosowania technologii mRNA na masową skalę, naukowcy nie ograniczają badań nad nią tylko do tego przypadku. Ogromne nadzieje wiązane są w kontekście walki z wirusem HIV. Moderna ogłosiła kilka dni temu, że do końca tego roku rozpocznie badania kliniczne nad dwiema potencjalnymi szczepionkami przeciw temu patogenowi. Technologia mRNA jest też ogromną nadzieją dla onkologii.
– Największą wartością terapii mRNA będą szczepionki przeciwnowotworowe, w tym szczepionki spersonalizowane, czyli jakby skrojone na miarę danego pacjenta, w których sekwencja białka charakterystycznego dla nowotworu będzie opracowana na podstawie mutacji nowotworowych u niego. Zapobieganie będzie pewnie trudniejsze, dlatego że trudno przewidzieć z góry mutacje, jakie pojawiają się u pacjenta, i rodzaj nowotworu, na który dany pacjent może zachorować. Szczepionki prewencyjne to dalsza perspektywa, ale szczepionki lecznicze, oparte na mRNA, pojawią się w ciągu najbliższych dwóch lat – przewiduje ekspert.
Według analityków Market Study Report światowy rynek szczepionek przeciw COVID-19 osiągnie do 2024 roku obroty sięgające 25 mld dol.