Tehnologia ARN mesager sau ARNm este nouă publicului din întreaga lume însă cercetătorii au pariat pe ea de decenii iar acum acele pariuri dau roade și nu doar în combaterea coronavirusului SARS-CoV-2 care a ucis milioane de persoane într-un singur an, scrie CNN.
Eficacitatea uluitoare de peste 90% raportată de către Pfizer/BioNTech și Moderna privind vaccinurile lor anti-Covid după finalizarea testelor clinice avansate a fost dovedită prin studii în lumea reală realizate în Statele Unite, Israel și alte locuri.
Deși cercetătorii au dezvoltat inițial această tehnologie datorită vitezei cu care aceasta poate fi folosită în dezvoltarea unor tratamente noi și flexibilității sale, faptul că ea oferă protecție atât de ridicată împotriva unei boli infecțioase i-a mulțumit și surprins chiar și pe cei care au promovat-o la început.
Iar tehnologia ARNm arată potențial în combaterea unor vechi inamici ca HIV și a unor infecții care pun în pericol viața unor bebeluși și copii tineri precum virusul respirator sincițial și metapneumovirusul.
Ea este de asemenea testată pentru dezvoltarea unor tratamente oncologice și genice, oamenii de știință sperând de asemenea că tehnologia ARNm poate oferi o nouă cale de a trata bolile autoimune.
FOTO: Facebook - RO Vaccinare
Vaccinuri
Ideea din spatele tehnologiei este similară indiferent dacă cercetătorii vor să folosească molecula ARNm pentru a trata o boală sau să o prevină: trimiterea de instrucțiuni celulelor corpului pentru a face ceva specific.
Oamenilor de știință le place să folosească analogia unei cărți de rețete. ADN-ul corpului este cartea iar ARNm-ul este o copie a unei rețete, o copie care dispare foarte rapid.
În cazul unei boli genetice tehnologia ARNm poate fi folosită pentru a instrui celulele să realizeze copii sănătoase ale unei proteine.
În cazul vaccinurilor ARNm ea este folosită pentru a spune celulelor să facă ceva ce arată ca o bucată a unui virus astfel încât corpul să producă anticorpi și să declanșeze un răspuns din partea celulelor imunitare.
Rețeta dispare dar „produsul gătit” - răspunsul imunitar - rămâne în urmă pentru o perioadă îndelungată.
La început Kariko nu a reușit să atragă prea mult interes pentru ideea sa însă în ultimii 15 ani aceasta a făcut echipă cu dr. Drew Weissman, un expert în boli infecțioase de la Universitatea Penn, pentru a aplica tehnologia ARN messenger în dezvoltarea unor vaccinuri.
Încă de dinainte ca noul coronavirus SARS-CoV-2 să apară în China la finalul lui 2019, cercetătorii au realizat că tehnologia ARNm poate fi folosită pentru combaterea rapidă a unei pandemii.
„Dacă vrei să faci un nou vaccin gripal folosind metodele tradiționale trebuie să izolezi virusul, să afli cum se dezvoltă, cum să îl dezactivezi și să îl purifici. Asta durează luni de zile. Cu ARNm ai nevoie doar de secvența genetică [a virusului]”, explică Weissman.x
FOTO: airforcemedicine.af.mil
Secvențiere genetică
Iar în cazul noului coronavirus cercetătorii au început dezvoltarea unui vaccin fără a avea o mostră a acestuia.
„Am început procesul de a dezvolta [un vaccin ARNm] a doua zi după ce chinezii au dezvoltat secvența genetică a virusului SARS-CoV-2. Câteva săptămâni mai târziu deja injectam animale cu vaccinul”, relatează Weissman.
Chiar dacă ideea a părut revoluționară pentru unii, aceasta nu era nicidecum nouă pentru Weissman, Kariko și alții.
„În laboratorul meu lucram la vaccinuri [ARNm] de ani de zile. Avem 5 studii clinice în faza 1 pe care le-am demarat înainte de apariția COVID”, afirmă Weissman, a cărui muncă alături de Kariko a ajutat la dezvoltarea vaccinului anti-Covid al Pfizer/BioNTech.
Cercetătorii americani lucrează de asemenea la un vaccin ARNm împotriva virusului HIV și la unul care să prevină herpesul genital, studiind de asemenea potențialul acestora de a combate Ebola, virusul Zika, rabia și cytomegalovirusurile (CMV).
O altă posibilă țintă: virusul respirator sincițial. RSV infectează majoritatea persoanelor când sunt bebeluși și poate cauza simptome grave în rândul acestora ce necesită internarea în unități de terapie intensivă neonatale.
Centrul pentru Prevenirea și Combaterea Bolilor din Statele Unite estimează că RSV ucide între 100 și 500 de copii în fiecare an însă numărul este mult mai mare în rândul adulților: aproximativ 14.000 de decese anuale, majoritatea în rândul persoanelor de peste 65 de ani.
FOTO: Zdenek Maly / Panthermedia / Profimedia Images
Cancer
O altă utilizare pentru tehnologia ARNm este în lupta împotriva cancerului.
Corpul uman luptă împotriva cancerului în fiecare zi și folosirea ARNm ar putea să îl ajute să facă acest lucru mai bine.
„Poți folosi [tehnologia ARNm] pentru a face corpul să producă o moleculă benefică”, afirmă Jason McLellan, cercetător specializat în biologie structurală și șef al departamentului de chimie de la Universitatea din Austin, Texas.
Diferitele tumori au structuri externe pe care sistemul imunitar le poate recunoaște. „Îți poți imagina injectarea unei persoane cu un ARNm care codifică un anticorp ce țintește în mod specific acel receptor”, explică biologul.
Moderna, o companie înființată anume pentru a dezvolta tehnologia ARNm, lucrează în prezent la vaccinuri personalizate împotriva diferitelor forme de cancer folosind algoritmi pe calculator care prezic cele mai comune 20 de mutații ale tumorilor.
„Creăm apoi un vaccin care codifică fiecare dintre aceste mutații și le încarcă într-o singură moleculă ARNm”, afirmă compania pe website-ul său. Molecula este injectată apoi pacientului pentru a ajuta la orchestrarea unui răspuns imunitar mai bun împotriva tumorilor.
Fondatorii companiei germane BioNTech, Ugur Sahin și Ozlem Tureci, au avut la rândul lor în plan dezvoltarea unor vaccinuri împotriva cancerului când au înființat compania. BioNTech are în prezent 8 potențiale tratamente împotriva cancerului care au ajuns în faza testării clinice pe oameni.
„Deși credem că abordarea noastră este aplicabilă mai multor domenii de terapie, cele mai avansate programe ale noastre sunt concentrate pe oncologie, unde am tratat până în prezent peste 250 de pacienți cu 17 tipuri diferite de tumori”, afirmă BioNTech pe site-ul său.
Boli autoimune
Folosirea tehnologiei ARNm pentru a combate bolile autoimune este „un domeniu entuziasmant”, afirmă McLellan. Tratamentele actuale sunt rudimentare și implică vizarea zonelor specifice a răspunsului imunitar eronat - lucru care poate lăsa pacienții vulnerabili în fața infecțiilor.
BioNTech a lucrat alături de cercetători din mediul academic pentru a trata șoareci modificați genetici pentru a dezvolta o boală similară sclerozei multiple - o boală autoimună declanșată când sistemul imunitar atacă din greșeală mielina, stratul de fosfolipide care înconjoară celulele nervoase.
În cazul șoarecilor tratamentul a părut să ajute la oprirea atacului fără a afecta restul sistemului imunitar.
Terapie genică
Ideea din spatele terapiei genice este de a înlocui o genă deficientă cu una care funcționează normal însă în pofida unor decenii de cercetări, oamenii de știință nu au înregistrat progrese notabile cu excepția unor terapii pentru anumite boli de vedere.
Principala problemă ține de dificultatea găsirii unui vector care să corecteze gena în celule fără a cauza efecte secundare și care să aibă un efect de durată.
Abordarea ARNm promite să trimită instrucțiuni pentru producerea unei versiuni sănătoase a unei proteine și Weissman vede în mod deosebit potențial mai ales în tratarea anemiei falciforme.
Cunoscută și drept siclemie, aceasta este o maladie ereditară caracterizată printr-o formă anormală (în formă de seceră)a hematiilor care poate duce la complicații majore.
Tehnologia ARNm ar putea fi folosită pentru a modifica instrucțiunile care ajung la măduvă, locul în care celulele roșii sunt produse, pentru a le face să producă hematii cu o formă normală.
„Acum că putem ținti acea celulă speranța este că putem adminstra oamenilor o injecție cu ARN care va ținti celulele stem ale măduvei și să repare boala”, afirmă Weissman.
„Este terapie genică fără prețul de jumătate de milion de dolari”, explică acesta, făcând referire la costurile notoriu de ridicate ale tratamentelor bazate pe terapie genică.
Weissman afirmă de asemenea că testările pe șoareci arată promițător și că următorul pas este testarea terapiei pe maimuțe.
Citește și:
19
4
