Τα δύο πιο επιτυχημένα εμβόλια για τον κορωνοϊό, τα εμβόλια της Pfizer και της Moderna, είναι και τα δύο εμβόλια mRNA. Η ιδέα της χρήσης γενετικού υλικού για την παραγωγή μιας ανοσολογικής απόκρισης έχει ανοίξει έναν κόσμο έρευνας και πιθανών ιατρικών χρήσεων μακριά από τα παραδοσιακά εμβόλια.
Πόσο καιρό βρίσκονται σε εξέλιξη τα εμβόλια που βασίζονται σε γονίδια;
Αυτό το είδος εμβολίου βρίσκεται στα σκαριά εδώ και περίπου 30 χρόνια. Τα εμβόλια νουκλεϊκού οξέος βασίζονται στο ότι το DNA παράγει RNA και στη συνέχεια το RNA δημιουργεί πρωτεΐνες. Για οποιαδήποτε δεδομένη πρωτεΐνη, μόλις μάθουμε τη γενετική αλληλουχία ή τον κώδικα, μπορούμε να σχεδιάσουμε ένα μόριο mRNA ή DNA που ωθεί τα κύτταρα ενός ατόμου να αρχίσουν να το κάνουν.
Όταν σκεφτήκαμε για πρώτη φορά αυτήν την ιδέα να βάλουμε έναν γενετικό κώδικα στα κύτταρα κάποιου, μελετούσαμε τόσο το DNA όσο και το RNA. Τα εμβόλια mRNA δεν λειτούργησαν πολύ καλά στην αρχή. Ήταν ασταθή και προκάλεσαν αρκετά ισχυρές ανοσολογικές αντιδράσεις που δεν ήταν επιθυμητές. Για μεγάλο χρονικό διάστημα τα εμβόλια DNA πήραν την πρώτη θέση και οι πρώτες κλινικές δοκιμές έγιναν με εμβόλιο DNA.
Αλλά πριν από περίπου επτά ή οκτώ χρόνια, τα εμβόλια mRNA άρχισαν να πρωτοστατούν. Οι ερευνητές έλυσαν πολλά από τα προβλήματα –κυρίως την αστάθειά τους– και ανακάλυψαν νέες τεχνολογίες για την παράδοση του mRNA στα κύτταρα και τρόπους τροποποίησης της κωδικοποιητικής αλληλουχίας για να κάνουν τα εμβόλια πολύ πιο ασφαλή. Μόλις επιλύθηκαν αυτά τα προβλήματα, η τεχνολογία ήταν πραγματικά έτοιμη να γίνει ένα επαναστατικό εργαλείο για την ιατρική. Και τότε ακριβώς εμφανίστηκε η COVID-19.
Τι κάνει τα εμβόλια νουκλεϊκού οξέος διαφορετικά από τα παραδοσιακά εμβόλια;
Τα περισσότερα εμβόλια προκαλούν αποκρίσεις αντισωμάτων. Τα αντισώματα είναι ο πρωταρχικός ανοσοποιητικός μηχανισμός που μπλοκάρει τις λοιμώξεις. Καθώς αρχίσαμε να μελετάμε τα εμβόλια νουκλεϊκού οξέος, ανακαλύψαμε ότι επειδή αυτά τα εμβόλια εκφράζονται μέσα στα κύτταρά μας, ήταν επίσης πολύ αποτελεσματικά στην πρόκληση απόκρισης Τ-λεμφοκυττάρων. Αυτή η ανακάλυψη ώθησε στη σκέψη ότι θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν εμβόλια νουκλεϊκού οξέος όχι μόνο για μολυσματικές ασθένειες, αλλά και για την ανοσοθεραπεία κατά των καρκίνων, άλλων χρόνιων μολυσματικών ασθενειών που προκαλούνται από τον ιό HIV, της ηπατίτιδας Β και τον έρπη, για τις αυτοάνοσες διαταραχές, ακόμη και για γονιδιακή θεραπεία.
Πώς μπορεί ένα εμβόλιο να θεραπεύσει καρκίνους ή χρόνιες μολυσματικές ασθένειες;
Οι αποκρίσεις των Τ κυττάρων είναι πολύ σημαντικές για τον εντοπισμό κυττάρων που έχουν μολυνθεί με χρόνιες ασθένειες και ανώμαλα καρκινικά κύτταρα -παίζουν μεγάλο ρόλο στην αποβολή αυτών των κυττάρων από το σώμα. Όταν ένα κύτταρο γίνεται καρκινικό, αρχίζει να παράγει νεοαντιγόνα. Σε φυσιολογικές περιπτώσεις, το ανοσοποιητικό σύστημα ανιχνεύει αυτά τα νεοαντιγόνα, αναγνωρίζει ότι κάτι δεν πάει καλά με το κύτταρο και το εξαλείφει. Ένας λόγος που μερικοί άνθρωποι εμφανίζουν όγκους είναι ότι το ανοσοποιητικό τους σύστημα δεν είναι αρκετά ικανό να εξαλείψει τα καρκινικά κύτταρα, τα οποία αρχίζουν να πολλαπλασιάζονται. Με ένα εμβόλιο mRNA ή DNA, ο στόχος είναι να κάνετε το σώμα σας να αναγνωρίζει καλύτερα τα πολύ συγκεκριμένα νεοαντιγόνα που παράγει το καρκινικό κύτταρο. Εάν το ανοσοποιητικό σύστημα μπορεί να τα αναγνωρίσει και να τα δει καλύτερα, θα επιτεθεί στα καρκινικά κύτταρα και θα τα εξαφανίσει από το σώμα.
Η ίδια στρατηγική μπορεί να εφαρμοστεί στην εξάλειψη χρόνιων λοιμώξεων που σχετίζονται με τον HIV, την ηπατίτιδα Β και τον έρπη. Αυτοί οι ιοί μολύνουν το ανθρώπινο σώμα και μένουν στο σώμα για πάντα εκτός εάν το ανοσοποιητικό σύστημα τους εξαλείψει. Παρόμοια με τον τρόπο με τον οποίο τα εμβόλια νουκλεϊκού οξέος μπορούν να εκπαιδεύσουν το ανοσοποιητικό σύστημα για την εξάλειψη των καρκινικών κυττάρων, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να εκπαιδεύσουν τα κύτταρα του ανοσοποιητικού να αναγνωρίζουν και να εξαλείφουν τα χρόνια μολυσμένα κύτταρα.
Που βρίσκεται η έρευνα για τέτοιου είδους εμβόλια;
Μερικές από τις πρώτες κλινικές δοκιμές εμβολίων νουκλεϊκού οξέος έγιναν τη δεκαετία του 1990 και αφορούσαν τον καρκίνο, ιδιαίτερα το μελάνωμα. Σήμερα, υπάρχει ένας αριθμός εν εξελίξει κλινικών δοκιμών mRNA για τη θεραπεία του μελανώματος, του καρκίνου του προστάτη, του καρκίνου των ωοθηκών, του καρκίνου του μαστού, της λευχαιμίας, του γλοιοβλαστώματος και άλλων, και υπήρξαν μερικά πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα. Η Moderna ανακοίνωσε πρόσφατα υποσχόμενα αποτελέσματα για τη θεραπεία συμπαγών όγκων και λεμφώματος.
Υπάρχουν επίσης πολλές συνεχείς δοκιμές που εξετάζουν τα εμβόλια DNA κατά του καρκίνου, επειδή τα εμβόλια DNA είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικά στην πρόκληση αποκρίσεων των Τ κυττάρων. Μια εταιρεία που ονομάζεται Inovio έδειξε πρόσφατα ότι υπήρχε σημαντική επίδραση στον καρκίνο του τραχήλου της μήτρας που προκαλείται από τον ιό των ανθρώπινων θηλωμάτων (HPV) σε γυναίκες που χρησιμοποιούν εμβόλιο DNA.
Μπορούν τα εμβόλια νουκλεϊκού οξέος να αντιμετωπίσουν τις αυτοάνοσες διαταραχές;
Οι αυτοάνοσες διαταραχές συμβαίνουν όταν κύτταρα του ανοσοποιητικού επιτίθενται σε ένα μέρος του ίδιου του σώματος και ένα παράδειγμα είναι η πολλαπλή σκλήρυνση. Στην πολλαπλή σκλήρυνση, τα ανοσοκύτταρα επιτίθενται στη μυελίνη, μια πρωτεΐνη που καλύπτει τα νευρικά κύτταρα στους μύες σας. Ο τρόπος να εξαλείψετε μια αυτοάνοση διαταραχή είναι να ρυθμίσετε τα κύτταρα του ανοσοποιητικού για να τα αποτρέψετε από το να επιτεθούν στις πρωτεΐνες σας. Σε αντίθεση με τα εμβόλια, στόχος των οποίων είναι να τονώσουν το ανοσοποιητικό σύστημα να αναγνωρίσει καλύτερα κάτι, η θεραπεία για αυτοάνοσες ασθένειες επιδιώκει να μετριάσει το ανοσοποιητικό σύστημα έτσι ώστε να σταματήσει να επιτίθεται σε κάτι που δεν θα έπρεπε. Πρόσφατα, οι ερευνητές δημιούργησαν ένα εμβόλιο mRNA που κωδικοποιεί μια πρωτεΐνη μυελίνης με ελαφρώς τροποποιημένες γενετικές οδηγίες για να την αποτρέψουν από το να διεγείρει τις ανοσολογικές αποκρίσεις. Αντί να ενεργοποιήσει τα φυσιολογικά Τ κύτταρα που αυξάνουν τις ανοσολογικές αποκρίσεις, το εμβόλιο έκανε το σώμα να παράγει ρυθμιστικά κύτταρα Τ που καταστέλλουν ειδικά τα Τ κύτταρα που επιτίθενται στη μυελίνη.
