Нобелівський тиждень 2023 року почався із присудження премії з медицини вченим Каталін Каріко (Katalin Karikó) та Дрю Вайсману (Drew Weissman) «за відкриття стосовно модифікації нуклеозидних основ, які дозволили розробити ефективні мРНК-вакцини проти COVID-19». Зазвичай Нобелівську премію дають за досягнення, що зроблені десятиліття тому і вже давно використовуються у науці. Цього разу вчених удостоїли нагороди за відкриття майже 20-літньої давності, але сповна оцінити які змогли усього три роки тому. Клопітка праця Каріко та Вайсмана посприяла швидкому створенню вакцин проти коронавірусу у часи найбільшої кризи охорони здоров'я в сучасності — пандемії ковіду. Розповідаємо, чому це важливо і що саме зробили лауреати заради ковідних вакцин.
Каталін Каріко та Дрю Вайсман. Peggy Peterson / Penn Medicine
У чому перевага РНК-вакцин?Вакцини, як відомо, безпечно знайомлять імунну систему з патогеном, щоб вона могла дати йому відсіч при зустрічі «в польових умовах». У традиційних вакцинах для цього використовують цілі, але знешкоджені збудники чи їхні ключові для розпізнавання білки,
що їх отримали в лабораторії, або ж генетично модифіковані віруси, які вироблятимуть ці білки в самому організмі. Всі ці вакцини є дієвими, але одним із їхніх недоліків є те, що для їх виготовлення потрібно підтримувати масштабну культуру клітин. На це потрібні окремі час і кошти.
Між тим, РНК-вакцини, які вдалося швидко створити у часи пандемії, врятувавши багато мільйонів життів, не потребують культур клітин. Їхнім ключовим елементом є матрична рибонуклеїнова кислота (мРНК) — відбиток-інструкція для синтезу певного білка, знятий з відповідного гена. Ввівши його в організм, клітини будуть самі виробляти білок, який природно не вміють синтезувати, наприклад, вірусний. Тобто на основі введеної інструкції вони самі створять мішень, на якій тренуватиметься імунна система боротися зі збудником.
Яка складність була з РНК-вакцинами?Синтезувати у лабораторії мРНК із бажаною послідовністю вчені навчилися ще у 1980-х роках. Але ідея використання цих молекул у вакцинах ще довго здавалася недосяжною. Введення синтетичних мРНК провокувало в організмі небажані запальні процеси, які до того ж руйнували саму мРНК. У 1990-х Каталін Каріко, яка спеціалізувалася в біохімії, та Дрю Вайсманн, що був експертом з імунології, об'єдналися, щоб спробувати знайти розв'язання проблеми. Разом вони дійшли висновку, що причина небажаної реакції на синтезовану мРНК лежить у відсутності в неї модифікацій, притаманних природній мРНК.
