Мы восхищаемся элегантностью и прямотой в генных вакцинах, хвалит нобелевский эксперт

Биохимик Либор Грубхоффер объясняет, чем полезны открытия лауреатов Нобелевской премии по физиологии и медицине этого года, которая была присуждена двум ученым за открытие мРНК-вакцин.

Как Вы относитесь к тому, что Каталин Карикофф и Дрю Вайсман получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине за открытие мРНК-вакцин?

Я очень счастлив, это просто потрясающе. Я большой поклонник этих двух ученых и всей идеи, которую придумала Карико, но без Вайсмана она бы не сдвинулась с места. Именно он в Пенсильванском университете подал ей идею о том, что сильную негативную воспалительную реакцию, которую вызывают цепи рибонуклеиновых кислот (РНК), можно устранить, модифицировав эти цепи таким образом, чтобы они не распознавались иммунной системой хозяина.

Существенной частью открытия для возможного использования мРНК для создания вакцин стала модификация молекул РНК таким образом, чтобы они не вызывали нежелательной воспалительной реакции. Кариком пыталась сделать это ужасно долго, без малейших шансов на успех, и никто не давал ей денег на исследования. К счастью, она встретила Вайсмана, и он посоветовал ей модифицировать молекулы.

Что делает эту технологию такой революционной?

Первое огромное достижение - это то, что они нашли подходящую форму цепей мРНК, несущих генетическую информацию для стимуляции специфического ответа антител против рассматриваемого патогена, т.е., например, вируса или коронавируса.

Вторая проблема, которую им удалось решить, - это форма, с помощью которой эти молекулы мРНК доставляются в организм вакцинируемого человека для обеспечения желаемого ответа антител. Для этого они использовали знания о транспорте липопротеиновых частиц в клетки и пришли к идее использовать так называемые липидные наночастицы.

Они вводятся в мышцу, где поглощаются дендритными клетками, которые распознают частицы на своей поверхности подобно вирусным частицам и переносят их в ближайший периферический лимфатический узел, где они передаются лимфоидным клеткам. Здесь цепочки мРНК высвобождаются из липидной наночастицы и направляются на рибосомы - фабрики белков, где из них создается "копия", например, белка шипа коронавируса. А это, в свою очередь, стимулирует лимфоциты к выработке специфических антител.

Мы получаем информацию, а наш организм сам производит вакцину. Путь максимально прямой, минуя клеточное ядро. Именно эта элегантность и прямота вызывают наше восхищение во всем процессе.

Свое открытие ученые опубликовали в 2005 году, но в то время оно осталось практически незамеченным научным сообществом. Справедливо ли утверждать, что мир ждал крупной пандемии, чтобы применить эту технологию на практике?

Именно так и можно сказать. Это необычное открытие действительно ждало такой пандемии и могло быть использовано на практике в чрезвычайно короткие сроки для создания вакцин против ковида-19.

С другой стороны, это была технология, совершенно не проверенная на практике. Не было уверенности в том, что существует риск возникновения опасных побочных эффектов, и сейчас поговаривают, что иногда она может вызывать воспаление сердечной мышцы.

Эта технология не была широко апробирована, но она была отработана в лабораторных масштабах, например, в случае инфекции вируса Зика или MERS - коронавирусного заболевания, распространившегося в основном на Ближнем Востоке и имеющего более высокий уровень смертности, чем ковид. Оба эти заболевания в недавнем прошлом угрожали пандемиями и, безусловно, способствовали значительному прогрессу в технологии создания этих генных вакцин нового поколения.

Никаких серьезных негативных побочных эффектов описано не было. Конечно, это вопрос более длительного наблюдения. Вы правы в том, что действительно были случаи воспаления сердечной мышцы. Но процент их возникновения настолько ничтожен, что преимущества вакцинации перевешивают возможные осложнения.

Считается, что технология мРНК в будущем может быть использована и для лечения рака. Как обстоят дела с исследованиями в этой области?

Онкология действительно видит большое будущее в генных мРНК-вакцинах. В настоящее время ведутся эксперименты по созданию вакцины против меланомы - злокачественной опухоли кожи.

Изначально Карико хотел разработать вакцину против муковисцидоза и надеялся, что эта технология позволит лечить и опухоли. Однако иммунитет против инфекционных заболеваний, как правило, более прост, чем против сложных опухолей, которые фактически являются многоклеточными паразитирующими организмами в организме. Тем не менее, в настоящее время изучаются возможности применения мРНК-вакцин в онкологии.

Текст: редакция Around Prague