Нобелевская премия по физиологии и медицине присуждена создателям технологии мРНК-вакцин
Лауреатами одной из самых главных научных премий стали Каталин Карико и Дрю Вайсман «за открытия, касающиеся модификаций нуклеозидных оснований, которые позволили разработать эффективные мРНК-вакцины против COVID-19».
Открытия двух нобелевских лауреатов имели решающее значение для разработки эффективных вакцин мРНК против COVID-19 во время пандемии, отмечает Нобелевский комитет. Благодаря своим революционным открытиям, которые фундаментально изменили наше понимание того, как мРНК взаимодействует с нашей иммунной системой, лауреаты внесли свой вклад в беспрецедентным темпам разработки вакцин во время одной из величайших угроз здоровью человека в наше время.
Производство цельных вирусных, белковых и векторных вакцин требует крупномасштабной культуры клеток. Этот ресурсоемкий процесс ограничивает возможности быстрого их создания.
В наших клетках генетическая информация, закодированная в ДНК, передается на информационную РНК (мРНК), которая используется в качестве матрицы для производства белка. Идеи использования мРНК-технологий для вакцин и терапевтических целей имели немало препятствий. Транскрибируемая in vitro мРНК считалась нестабильной и сложной для доставки. Более того, она вызывала воспалительные реакции.
Это не остановило биохимика Каталин Карико и иммунолога Дрю Вайсмана из Пенсильванского университета (США). Карико и Вайсман заметили, что дендритные клетки (клетки иммунитета) распознают транскрибируемую мРНК in vitro как чужеродное вещество, что приводит к их активации и высвобождению воспалительных сигнальных молекул. Они задались вопросом, почему транскрибируемая in vitro мРНК была распознана как чужеродная, в то время как мРНК из клеток млекопитающих не вызывала такой же реакции. Карико и Вайсман поняли, что разные типы мРНК должны различаться по некоторым критическим свойствам.
РНК содержит четыре основания, аденин, урацил, гуанин и цитозин. Карико и Вайсман знали, что основания в РНК из клеток млекопитающих часто химически модифицируются. Они создали различные варианты мРНК, каждый с уникальными химическими изменениями в основаниях. Результаты были поразительными: воспалительная реакция практически исчезла. Эти результаты были опубликованы в 2005 году, за пятнадцать лет до пандемии COVID-19.
В дальнейших исследованиях, опубликованных в 2008 и 2010 годах, Карико и Вайсман показали, что их мРНК заметно увеличивает выработку белка. Это устранило все серьезные препятствия на пути к клиническому применению мРНК.
После вспышки COVID-19 с рекордной скоростью были разработаны две мРНК-вакцины с модифицированным основанием, кодирующие поверхностный белок SARS-CoV-2. Сообщалось, что защитный эффект составляет около 95%.
Обе вакцины были одобрены еще в декабре 2020 года. В общей сложности во всем мире было введено более 13 миллиардов доз вакцины против COVID-19. Вакцины спасли миллионы жизней. В будущем эту технологию также можно будет использовать для доставки терапевтических белков и лечения некоторых типов рака.
