Εμβόλια COVID-19: Τι είναι τα mRNA? / Δρ. Σπύρου Στ. Σκανδάλη

Τεχνολογία - Επιστήμη

Τους τελευταίους μήνες κυριαρχούν στη διεθνή και ελληνική ειδησεογραφία οι όροι κορωνοϊός, πανδημία, COVID-19, κρούσματα, εμβόλια, mRNA.

Παράλληλα, υπάρχουν πολλές απόψεις άλλες τεκμηριωμένες, άλλες (οι περισσότερες) μη τεκμηριωμένες με συναισθηματικά, θρησκευτικά και άλλα (αμφιλεγόμενα) κριτήρια που δημιουργούν τελικά ένα ομιχλώδες τοπίο σχετικά με τη διαχείριση και αντιμετώπιση της πανδημίας COVID-19. 

Τεράστιες φαρμακευτικές και βιοτεχνολογικές εταιρείες σε συνέργεια με τις κυβερνήσεις και τα πανεπιστήμια προσπαθούν κάτω από συνθήκες επείγουσας ανάγκης να αναπτύξουν ασφαλή εμβόλια τα οποία θα βγάλουν την ανθρωπότητα από την περιδίνηση στην οποία έχει περιέλθει λόγω της πανδημίας COVID-19. Τις τελευταίες ημέρες αναδεικνύονται διάφορες στρατηγικές ανάπτυξης εμβολίων με καλά «μαντάτα» σε ότι αφορά την ασφάλεια και αποτελεσματικότητά τους από τα δεδομένα που προκύπτουν από τις κλινικές δοκιμές. Μια από αυτές είναι τα εμβόλια τύπου mRNA.

Παρότι η ορολογία είναι εξειδικευμένη και πολύπλοκη, θα επιχειρήσω να περιγράψω όσο απλούστερα και τεκμηριωμένα γίνεται αυτά τα μόρια προκειμένου να γίνει αντιληπτή η σκοπιμότητα της χρήσης τους έναντι της πανδημίας που έχει προκαλέσει ο ιός SARS-CoV-2.

Τι είναι τα mRNA?

Τα μόρια mRNA (messengerRiboNucleicAcid ή αγγελιαφόρο ριβονουκλεϊκό οξύ) είναι οι κομιστές της γενετικής πληροφορίας (δηλ.οι «ταχυδρόμοι» όλων των δεδομένων που απαιτούνται για τη δημιουργία και διαμόρφωση όλων των χαρακτηριστικών ενός οργανισμού).

Υπάρχουν φυσιολογικά στα κύτταρά μας και ο ρόλος τους είναι να μεταφέρουν τη γενετική πληροφορία που είναι κωδικοποιημένη («γραμμένη») στο DNA (γονίδια) στο επίπεδο των πρωτεϊνών, οι οποίες παίζουν τους περισσότερους λειτουργικούς ρόλους στα κύτταρά μας.Κάθε ένα mRNA οδηγεί στη σύνθεση μιας και μοναδικής πρωτεΐνης.

Τα κύτταρά μας περιέχουν 2 ξεχωριστούς και καλά διακριτούς χώρους: τον πυρήνα (περιέχει το γενετικό μας υλικό – DNA) και το κυτταρόπλασμα. Αρχικά, το DNA μετατρέπεται μέσω της διεργασίας της μεταγραφής και τη συμμετοχή εξειδικευμένων ενζύμων του πυρήνα σε RNA μόρια (μεταξύ αυτών και mRNA). Στη συνέχεια, τα μόρια mRNA υφίστανται μια διαδικασία ωρίμανσης για να είναι λειτουργικά και εξέρχονται από τον πυρήνα στο κυτταρόπλασμα. Στο κυτταρόπλασμα (και συγκεκριμένα σταριβοσώματα) γίνεται η μετάφραση της γλώσσας RNAσε πρωτεΐνη που αποτελεί και το τελικό προϊόν. Όταν συναρμολογηθεί η πρωτεϊνική δομή που καθορίζεται από τη δομή/αλληλουχία του αντίστοιχου mRNA ακολουθεί η καταστροφή του mRNA από τους μηχανισμούς αποικοδόμησης του κυττάρου.Τελικά, ηνεοσυντιθέμενη πρωτεΐνη «ταξιδεύει» μέσω μιας αυστηρά ελεγχόμενης διαδικασίας διαλογής στην κατάλληλη θέση εντός ή εκτός κυττάρου προκειμένου να επιτελέσει τη λειτουργία της. Άρα, τα mRNA που υπάρχουν φυσιολογικά στον οργανισμό μας παράγονται στον πυρήνα και είναι λειτουργικά μόνο στο κυτταρόπλασμα όπου χρησιμοποιούνται ως εκμαγεία (καλούπια) για τη σύνθεση των νέων πρωτεϊνών και αμέσως μετά καταστρέφονται.Επιπλέον, είναι σημαντικό να έχουμε υπόψη ότι στα κύτταρα υπάρχουν μηχανισμοί μετατροπής DNA σε RNA (στον πυρήνα) αλλά όχι το αντίστροφο (RNA σε DNA). Αυτό σημαίνει ότι η πληροφορία RNA δεν μπορεί να μετατραπεί σε πληροφορία DNA δηλαδή, με άλλα λόγια, το mRNA αν χορηγηθεί δεν μπορεί να τροποποιήσει/αλλοιώσει το DNA μας.

Ποια είναι η στρατηγική των εμβολίων τύπου mRNA?

Όπως αναφέρθηκε, κάθε ένα mRNA οδηγεί στη σύνθεση μιας και μοναδικής πρωτεΐνης.Τα εμβόλια mRNA δίνουν την πληροφορία στα κύτταρά μας να συνθέσουν «ξένες» πρωτεΐνες που αποτελούν τμήματα της δομής του κορωνοϊού.

Γενετικές και δομικές αναλύσεις έχουν δείξει ότι ο ιός διαθέτει στην επιφάνειά του μια μοναδική γλυκοπρωτεΐνη η οποία μοιάζει με ακίδα. Με αυτήν δεσμεύεται στην επιφάνεια των κυττάρων του ξενιστή (ασθενή) μέσω ενός υποδοχέα(πόρτας) των ανθρώπινων κυττάρων (ACE2). Με αυτόν τον τρόπο, η πρωτεΐνη-ακίδα του ιού λειτουργεί ως «το κλειδί που ξεκλειδώνει την κλειδαριά της πόρτας του κυττάρου»  και έτσι ο ιός εισχωρεί στα κύτταρα και προκαλεί την επακόλουθη λοίμωξη.

Μέσω διεπιστημονικών προσεγγίσεων (Βιοχημεία-Μοριακή Βιολογία-Βιοτεχνολογία-Νανοτεχνολογία) επιτεύχθηκε η στοχευμένη χορήγηση της πληροφορίας (για παράδειγμα,mRNA που περιέχει την πληροφορία σύνθεσης της πρωτεΐνης-ακίδας του ιού) ενθυλακωμένης σε λιπιδικό περίβλημα (με τεχνολογία νανοσωματιδίων) για να μπορεί να «απορροφηθεί» από τα κύτταρα διότι διαφορετικά τα μόρια mRNA θα καταστρέφονταν άμεσα από τους αμυντικούς μηχανισμούς των κυττάρων μας. Αφού συντεθεί η πρωτεΐνη-ακίδα από τα κύτταρά μας με τον μηχανισμό που περιγράφηκε παραπάνω, θα οδηγηθεί προς την επιφάνειά τους ενώ το mRNAαποικοδομείται αφού πλέον έχει ολοκληρώσει την λειτουργία του. Οι «νέες» αυτές δομές που παρουσιάζονται στις επιφάνειες των κυττάρων ενεργοποιούντο ανοσοποιητικό μας σύστημα (όπως συμβαίνει με οποιοδήποτε παθογόνο) το οποίο δεν τις έχει «ξαναδεί» (είναι «ξένες») οπότε ξεκινά η διαδικασία δημιουργίας  μνήμης έναντι της «ξένης» πρωτεΐνης (πχ ακίδας) στον οργανισμό και κυτταρικής ανοσίας. Έτσι, σε ενδεχόμενη προσβολή από τον κορωνοϊό ο οργανισμός θα έχει ήδη προετοιμάσει το «οπλοστάσιό» του προκειμένου να επιτεθεί άμεσα στον φορέα (κορωνοϊό) του δομικού τμήματος που μεταφράστηκε από το mRNA του χορηγούμενου εμβολίου. Άρα, η σκοπιμότητακαι το όφελος των εμβολίων mRNA είναι ότι θα προσφέρουν προληπτικά ένα πλεονέκτημα σε περίπτωση λοίμωξης από τον κορωνοϊό καθώς το θωρακισμένο και προετοιμασμένο ανοσοποιητικό δεν θα επιτρέψει τις σοβαρές συνέπειες της ασθένειας του COVID-19.

Σε ότι αφορά την επίσπευση των διαδικασιών ελέγχου ασφάλειας, αποτελεσματικότητας και παραγωγής των εν λόγω εμβολίων, είναι απολύτως δικαιολογημένη η ανησυχία και οι επιφυλάξεις με δεδομένο ότι αυτές οι διαδικασίες συνήθως διαρκούν πολύ περισσότερο. Θα πρέπει όμως να ληφθεί υπόψη η σημαντική χρηματοδότηση αλλά και οι διεθνείς συνέργειες και συνεργασίες κυβερνήσεων-πανεπιστημίων-βιομηχανίας καθώς και ο σημαντικός αριθμός εθελοντών κλινικών δοκιμών λόγω του κατεπείγοντος της τρέχουσας κατάστασης. Από την εμπειρία μου γνωρίζω ότι τα δεδομένα που προκύπτουν από τις κλινικές δοκιμές εξετάζονται ενδελεχώς από ειδικούς, δημοσιεύονται μετά από αυστηρή κρίση σε διεθνή επιστημονικά περιοδικά και αξιολογούνται από τις ρυθμιστικές αρχές (οι οποίες εφαρμόζουν πολύ αυστηρά κριτήρια) προκειμένου να οδηγηθούν στην τελική έγκριση για χορήγηση.

Επιπλέον, η τεχνολογία και η γνώση που έχουν αναπτυχθεί με φρενήρεις ρυθμούς το τελευταίο διάστημα θα αποτελέσουν σημαντικά εργαλεία για την ανάπτυξη νέων θεραπευτικών προσεγγίσεων για ποικίλεςπαθολογικές καταστάσεις(αυτοάνοσα νοσήματα, εκφυλιστικές ασθένειες, καρκίνος κ.α.)

Με την ευκαιρία να ευχηθώ στους συντοπίτες μου ΚΑΛΗ ΔΥΝΑΜΗ ΚΑΙ ΕΝΑ ΚΑΝΟΝΙΚΟ 2021!

Δρ. Σπύρος Στ. Σκανδάλης

Επίκουρος Καθηγητής Βιοχημείας Πανεπιστημίου Πατρών

skandalis@upatras.gr

Η Φωνή της Πάρου χρησιμοποιεί cookies για βελτιστοποίηση της εμπειρίας του χρήστη. 
Με τη χρήση αυτού του ιστοτόπου, αποδέχεστε τη χρήση των cookies.