РНК ваксините - пробив на РНК терапиите в медицината

Утре се очаква Европейската агенция по лекарствата ЕМА да даде зелена светлина на първата ваксина срещу COVID в Европа. Става дума за РНК ваксината на "Пфайзер" и немската "Байонтех". Освен че това е първата ваксина срещу епидемията, която блокира света, събитието носи и друго значение.

Да, наистина първата ваксина у нас ще бъде РНК ваксина. Но втренчени в новините около епидемията може и да не оценим едно друго измерение на това събитие. А именно - въвеждането на първата РНК терапия въобще в медицината. Неслучайно на всички направи впечатление, че тази ваксина беше разработена рекордно бързо и то не от една, а от три компании.

А причината е, че РНК технологиите се разработват от години от десетки научни колективи за различни терапии. И сега очакванията на всички са, че епидемията и форсирането на изследванията около ваксината, ще ускорят неимоверно въвеждането на другите РНК терапии.

Възможните им приложения са десетки, в различни области, само ще спомена терапевтични ваксини срещу рака, почти фантастични резултати в регенеративната медицина.

РНК ваксините срещу COVID са факт, имунизациите започнаха. Но освен успешната разработка на качествено нова ваксина, тя със сигурност поставя и едно друго начало в медицината.

Проф. Ива Угринова: Това, което вероятно ще се случи, ще бъде революция.
Доц. Д-р Велизар Шиваров: То има потенциално много приложения не само в разработването на ваксини, но и за други терапевтични подходи.
Доц. Анастас Пашов: В самата имунология наистина се получи революция.

COVID пандемията мобилизира света и науката и ускори много процеси. Бързо стана ясно, че нито едно от съществуващите лекарства не е търсеното оръжие, разработките на нови ще отнеме време. Закова стотици колективи заложиха на ваксините и всички имаха равен старт.

Проф. Ива Угринова - директор на Института по молекулярна биология, БАН - Пусковият механизъм е това, че беше разчетен генома. В началото на януари беше изолиран вируса и беше секвениран.

Цялата генетична информация е публикувана свободно в интернет, изтегля се за секунди – заедно с белтъчния ѝ превод.

Проф. Ива Угринова: Ето я, това представлява коронавируса. Това са му пептидните последователности. Това в случая са аминокиселините, които тази РНК кодират. И сега от тук въпросът е кои са онези белтъци, които са имуногенни. И за които си заслужава да се разработва такава ваксина.

РНК или ДНК технологиите са техния свят и те са хората, които са най-наясно с всичко около тях.

Проф. Ива Угринова: Вътре има РНК проби от различни експерименти, които са ни безценни и ние ги съхраняваме в този фризер. РНК по принцип се съхранява на минус 70, тъй като е доста уязвима молекула. В нашата работа ние индуцираме клетката да произвежда РНК, която в последствие изолираме и изучаваме.

За учените РНК технологиите са възможно най-бързия и естествен избор в ситуацията, в която ни постави COVID.

Проф. Ива Угринова: Технологията не е известна от вчера, 12 години се развива. Та се развива основно за един вид противоракови ваксини. Идеята на тези на тази технология е да се извършва генна терапия, т.е да се вкарва в нашата клетка някакъв ген, който да се експресира и по това нещо се работи от години.

Доц. Анастас Пашов – експериментална имунология, ИМБ-БАН: Това беше най-жизнената стратегия, когато ни трябва – ваксина изключително бързо. За щастие тази платформа беше разработвана вече, не е приложена но е съществувала и това е идеалния случай.

Проф. Ива Угринова: Освен това тази ваксина се прави сравнително лесно.

Доц. д-р Велизар Шиваров – клинична имунология: Голямото предимство на тези ваксини е, че подходът макар че това са биологично активни молекули, макромолекули, биоорганични молекули, те могат да бъда синтезирани инвитро, което води първо ускоряване на процеса на производство, второ до по-добър качествен контрол на този процес.

Производството на другите ваксини – пептидни или векторни, са много по-сложни и изискват повече време. Но освен чистата технология, се оказва, че РНК ваксините имат някои качества срещу вирусите, които другите нямат.

Доц. Анастас Пашов: Бързо се установи, че антителата не траят много дълго след преболедуване. И другото нещо, което се установи бързо е, че друг механизъм, който защитава е т.нар. клетъчен имунитет на клетките убийци, които реално лекуват вирусната инфекция. Клетките убийци буквално убиват и почистват, унищожават всички клетки които са заразени, това е най-добрия начин да бъде отстранен вируса. Класическите ваксини, които са направили революция в инфектологията, които са ни предпазвали от толкова много болести, всичките действат най-вече чрез антитела. РНК ваксините предизвикват много силен клетъчен отговор.

И ако живите ваксини все още са актуални, то е защото и те предизвикват клетъчен отговор. Но новата технология е много по-безопасна и проста. Подбира се само онази част от РНК на вируса, която носи информация за белтъците от неговата обвивката, които могат да се разпознаят от нашата имунна система и да я активират. Тази част от РНК-то се модифицира така, че да бъде разпознат от синтетичния апарат на клетката, за да може да започне експресията му. След това се опакова с липиди, които трябва да доставят матрицата невредима до клетката

Проф. Ива Угринова: Като начало тази РНК няма как да влезе в нашето ядро, където нашия геном е защитен от ядрена обвивка и т.н., т.е тази РНК ще остане и ще разгърне своята информация в цитоплазмата на клетките. И освен това тя няма да живее дълго.

Доц. Анастас Пашов: Матричната РНК е сигнал, тя е инструкция за производство на белтъци и като всеки сигнал, трябва да има начало и край, за да има смисъл. Това нещо трябва да може да се регулира. И за да се регулира тази РНК се унищожи бързо.

Проф. Ива Угринова: Т.е. тя ще влезе ще си свърши работата и сравнително бързо ще бъде разградена, защото това е съдбата на всяка месинджър РНК в нашите клетки. Не само на тази вирусната, но и на тези, които ние продуцираме от нашето ядро.

Доц. Анастас Пашов: Тази РНК, която се използва във ваксината, тя не е естествена. Тя е ходифицирана и и тази химическата модификация води до по-дълъг живот. До два три дни , а може би и повече. Време достатъчно, да инструктира производството на достатъчно много белтък, да задейства имунните отговори.

И COVID вече пришпори значително изследванията с РНК технологиите и в другите им приложения.

Доц. д-р Велизар Шиваров: Примерно определени видове ракови клетки имат мутации върху т.нар. туморсупресорни гени, които на практика ако се експресират нормално потискат туморния растеж.

Най-известният такъв ген е П53 т.нар. пазител на човешкия геном. Ако можем да възстановим дори транзиторно тази експресия в раковите клетки, то тогава можем да постигнем терапевтичен резултат – т.е. да спрем развитието на едно раково заболяване.

Доц. Анастас Пашов: Това за туморните ваксини е много интересно, защото при рака, специално при имунотерапията на рака, способността да се индуцира силен клетъчен имунитет е много важна. И това е било винаги проблем при туморните ваксини, така че мисля че това наистина ще бъде съществен принос също.

Подобни изследвания определено съществуват. Още повече – опитът на Байонтех, партньорът на Пфайзер е в тази област. А и тези разработки определено не са някаква си заигравка с генома. Те са опит на науката да запълни една голяма терапевтична дупка.

Доц. Д-р Велизар Шиваров: По принцип в медицината, в разработването на лекарства е много по-лесно да се направи инфибитор или нещо, което потиска определен процес, белтък, молекула, рецептор, отколкото да се възстанови някаква активност.

И когато един ген е увреден и клетката не е в състояние да произведе нужен белтък, РНК може да компенсира тази синтеза. Освен за производство на антитуморни терапии или ваксини, РНК технологиите имат обещаващо действие в регенеративната медицина. Вкарването на РНК в стволови клетки, може да активизира белтъци, които да ги превърнат в родоначални.

Доц. д-р Велизар Шиваров: Така че да получим тъкан, която на нас ни трябва , да получиш собствена тъкан и тази тъкан може да бъде използвана лесно, да бъде приложена като автотрансплант на съответния човек.

Възможност, която беше доказана вече, но с използването на вируси, които крият известен риск. Но по-скоро на финалната права учените очакват да се появят РНК ваксини срещу други вируси, които изплъзваха на класическите.

Доц. Д-р Велизар Шиваров: Ами примерно цитомегаловирус е едно нерешено заболяване. Теоретично има друго заболяване, което се нарича ебщайн-бар вирс, който е също неразрешен .. то засяга много голяма част от популацията хората го преболедуват като една инфекциозна мононуклеоза или безсимпомно, този вирс остава да живее в нашите лимпоцити или някои други клетки и при някои хора може да предизвиква ракови заболявания в много по-късен период.

За всички нас, в този момент бързото производство на РНК ваксините, които показват много висока ефективност, са голям пробив. Щом като успяха сега, за по-малко от година да станат готови, при следваща среща с друг нов вирус, ще са още по-бързи. Но приложението на тези технологии извън пандемиите със сигурност ще се окажат по-вълнуващи за всички.