COVID-19 mRNA ვაქცინა: ეტაპი მეცნიერებაში და თამაშის შეცვლა მედიცინაში

ვირუსული ცილები ანტიგენის სახით შეჰყავთ ვაქცინის სახით და სხეულის იმუნური სისტემა აყალიბებს ანტისხეულებს მოცემული ანტიგენის წინააღმდეგ, რაც უზრუნველყოფს დაცვას მომავალი ინფექციისგან. საინტერესოა, რომ ეს პირველი შემთხვევაა კაცობრიობის ისტორიაში, როდესაც თავად შესაბამისი mRNA იძლევიან ვაქცინის სახით, რომელიც იყენებს უჯრედულ მექანიზმს ანტიგენის/ცილის გამოხატვის/თარგმნისთვის. ეს ეფექტურად აქცევს სხეულის უჯრედებს ანტიგენის წარმოქმნის ქარხნად, რაც თავის მხრივ უზრუნველყოფს აქტიურობას იმუნიტეტი ანტისხეულების წარმოქმნით. აღმოჩნდა, რომ ეს mRNA ვაქცინები უსაფრთხო და ეფექტურია ადამიანის კლინიკურ კვლევებში. ახლა კი, COVID-19 mRNA ვაქცინა BNT162b2 (Pfizer/BioNTech) კეთდება ხალხში პროტოკოლის მიხედვით. როგორც პირველი სათანადოდ დამტკიცებული mRNA ვაქცინა, ეს არის მნიშვნელოვანი ეტაპი მეცნიერებაში, რომელმაც ახალი ერა დაიწყო. მედიცინის და წამლის მიწოდება. ეს შეიძლება მალე დაინახოს განაცხადის mRNA კიბოს მკურნალობის ტექნოლოგია, სხვა დაავადებების ვაქცინების დიაპაზონი და, შესაბამისად, შესაძლოა მომავალში საერთოდ შეიცვალოს მედიცინის პრაქტიკა და ფარმაცევტული ინდუსტრიის ფორმირება.  

თუ ცილა საჭიროა უჯრედის შიგნით დაავადებული მდგომარეობის სამკურნალოდ ან ანტიგენად აქტიური იმუნიტეტის განვითარებისთვის, ეს ცილა უნდა გადაიტანოს უჯრედში უსაფრთხოდ ხელუხლებელი სახით. ეს ჯერ კიდევ რთული ამოცანაა. შეიძლება თუ არა ცილა პირდაპირ უჯრედში გამოიხატოს შესაბამისი ნუკლეინის მჟავის (დნმ ან რნმ) ინექციით, რომელიც შემდეგ გამოიყენებს უჯრედულ მექანიზმს ექსპრესიისთვის? 

მკვლევართა ჯგუფმა მოიფიქრა ნუკლეინის მჟავით კოდირებული წამლის იდეა და პირველად 1990 წელს აჩვენა, რომ პირდაპირი ინექცია mRNA თაგვის კუნთში გამოიწვია დაშიფრული ცილის გამოხატვა კუნთების უჯრედებში⁽¹⁾. ამან გახსნა გენებზე დაფუძნებული თერაპიული საშუალებების, ასევე გენებზე დაფუძნებული ვაქცინების შესაძლებლობა. ეს განვითარება განიხილებოდა, როგორც დამღუპველი ტექნოლოგია, რომლის მიხედვითაც შეფასდება მომავალი ვაქცინის ტექნოლოგიები ⁽²⁾.

აზროვნების პროცესი სწრაფად გადავიდა „გენებზე დაფუძნებული“-ზე.mRNAდაფუძნებული' ინფორმაციის გადაცემა, რადგან mRNA-ს რამდენიმე უპირატესობა ჰქონდა დნმ რადგან mRNA არც ინტეგრირდება გენომში (აქედან გამომდინარე არ არის საზიანო გენომის ინტეგრაცია) და არც მრავლდება. მას აქვს მხოლოდ ელემენტები, რომლებიც უშუალოდ საჭიროა ცილის გამოხატვისთვის. რეკომბინაცია ერთჯაჭვიან რნმ-ს შორის იშვიათია. უფრო მეტიც, ის რამდენიმე დღეში იშლება უჯრედებში. ეს მახასიათებლები mRNA-ს უფრო შესაფერისს ხდის, როგორც უსაფრთხო და გარდამავალი ინფორმაციის მატარებელი მოლეკულა, რათა იმოქმედოს როგორც ვექტორი გენზე დაფუძნებული ვაქცინის განვითარებისთვის. ⁽³⁾. ტექნოლოგიის მიღწევებით, რომელიც განსაკუთრებით ეხება ინჟინერიული mRNA-ების სინთეზს სწორი კოდებით, რომლებიც შეიძლებოდა მიეწოდებინათ უჯრედებში ცილის ექსპრესიისთვის, სფერო კიდევ უფრო გაფართოვდა. ვაქცინები თერაპიულ პრეპარატებზე. mRNA-ს გამოყენებამ დაიწყო ყურადღების მიქცევა, როგორც მედიკამენტების კლასში, პოტენციური გამოყენებისთვის კიბოს იმუნოთერაპიის სფეროებში, ინფექციური დაავადებების ვაქცინები, mRNA-ზე დაფუძნებული პლურიპოტენტური ღეროვანი უჯრედების ინდუქცია, mRNA-ს დახმარებით დიზაინერი ნუკლეაზების მიწოდება გენომის ინჟინერიისთვის და ა.შ. ⁽⁴⁾.  

წარმოშობა mRNA-ზე დაფუძნებული ვაქცინები და თერაპიულმა საშუალებებმა შემდგომი შევსება მიიღო პრეკლინიკური კვლევების შედეგებით. აღმოჩნდა, რომ ეს ვაქცინები იწვევს ძლიერ იმუნურ პასუხს ინფექციური დაავადების სამიზნეების მიმართ გრიპის ვირუსის, ზიკას ვირუსის, ცოფის ვირუსის და სხვათა ცხოველურ მოდელებში. პერსპექტიული შედეგები ასევე დაფიქსირდა mRNA-ს გამოყენებით კიბოს კლინიკურ კვლევებში ⁽⁵⁾. ტექნოლოგიის კომერციული პოტენციალის გაცნობიერებით, ინდუსტრიებმა განახორციელეს უზარმაზარი R&D ინვესტიციები mRNA-ზე დაფუძნებულ ვაქცინებსა და წამლებში. მაგალითად, 2018 წლამდე Moderna Inc.-ს შესაძლოა უკვე ჰქონდეს მილიარდ დოლარზე მეტი ინვესტიცია, სანამ ჯერ კიდევ წლებია დაშორებული ნებისმიერი ბაზრის პროდუქტისგან. ⁽⁶⁾. მიუხედავად ერთობლივი ძალისხმევისა mRNA-ს, როგორც თერაპიულ მოდალობას ინფექციური დაავადების ვაქცინებში, კიბოს იმუნოთერაპიაში, გენეტიკური დაავადებების მკურნალობაში და ცილის შემცვლელ თერაპიაში, mRNA ტექნოლოგიის გამოყენება შეზღუდულია მისი არასტაბილურობისა და ნუკლეაზების მიერ დეგრადაციისადმი მიდრეკილების გამო. mRNA-ს ქიმიური მოდიფიკაცია ცოტათი დაეხმარა, მაგრამ უჯრედშიდა მიწოდება მაინც დაბრკოლებად რჩებოდა, თუმცა ლიპიდზე დაფუძნებული ნანონაწილაკები გამოიყენება mRNA-ს გადასაცემად. ⁽⁷⁾. 

თერაპიული საშუალებების mRNA ტექნოლოგიის წინსვლას რეალური მისწრაფება მოჰყვა, კეთილგანწყობილი სამწუხარო სიტუაციით, რომელიც წარმოდგენილია მთელ მსოფლიოში COVID-19 პანდემია. SARS-CoV-2-ის წინააღმდეგ უსაფრთხო და ეფექტური ვაქცინის შექმნა ყველასთვის უმთავრესი პრიორიტეტი გახდა. ჩატარდა ფართომასშტაბიანი მულტიცენტრული კლინიკური კვლევა COVID-19 mRNA ვაქცინის BNT162b2 (Pfizer/BioNTech) უსაფრთხოებისა და ეფექტურობის დასადგენად. ტესტირება დაიწყო 10 წლის 2020 იანვარს. დაახლოებით თერთმეტთვიანი მკაცრი მუშაობის შემდეგ, კლინიკური კვლევის მონაცემებმა დაამტკიცა, რომ COVID-19-ის პრევენცია შესაძლებელია ვაქცინაციით BNT162b2-ის გამოყენებით. ეს ადასტურებს კონცეფციას, რომ mRNA-ზე დაფუძნებულ ვაქცინას შეუძლია უზრუნველყოს ინფექციებისგან დაცვა. პანდემიის უპრეცედენტო გამოწვევა დაეხმარა იმის დამტკიცებას, რომ mRNA-ზე დაფუძნებული ვაქცინა შეიძლება შემუშავდეს სწრაფი ტემპით, თუ საკმარისი რესურსები იქნება ხელმისაწვდომი. ⁽⁸⁾. Moderna-ს mRNA ვაქცინამ ასევე მიიღო გადაუდებელი გამოყენების ავტორიზაცია FDA-ს მიერ გასულ თვეში.

ორივე COVID-19 mRNA ვაქცინები ანუ Pfizer/BioNTech-ის BNT162b2 და მოდერას mRNA-1273 ახლა გამოიყენება ადამიანების ვაქცინაციისთვის ვაქცინის შეყვანის ეროვნული პროტოკოლების მიხედვით ⁽⁹⁾.

ორის წარმატება COVID-19 mRNA (BNT162b2 of Pfizer/BioNTech და Moderna's mRNA-1273) ვაქცინები კლინიკურ კვლევებში და მათი შემდგომი დამტკიცება გამოსაყენებლად არის მნიშვნელოვანი ეტაპი მეცნიერებასა და მედიცინაში. ეს დაამტკიცა აქამდე დაუმტკიცებელი, მაღალი პოტენციალის სამედიცინო ტექნოლოგია, რომელსაც სამეცნიერო საზოგადოება და ფარმაცევტული ინდუსტრია თითქმის სამი ათწლეულის მანძილზე მისდევდა. ⁽¹⁰⁾.   

ამ წარმატების შემდეგ ახალი ენთუზიაზმი აუცილებლად შეაგროვებს ენერგიას პანდემიის შემდეგ და mRNA თერაპიული საშუალებები შემდგომში აღმოჩნდება დამღუპველი ტექნოლოგია, რომელიც ახალ ეპოქას იწყებს მედიცინასა და წამლების მიწოდების მეცნიერებაში.   

*** 

ლიტერატურა  

1. Wolff, JA et al., 1990. გენის პირდაპირი ტრანსფერი თაგვის კუნთში in vivo. Science 247, 1465–1468 (1990). DOI: https://doi.org/10.1126/science.1690918  

2. კასლოუ DC. ვაქცინების შემუშავების პოტენციური დამრღვევი ტექნოლოგია: გენებზე დაფუძნებული ვაქცინები და მათი გამოყენება ინფექციურ დაავადებებზე. Trans R Soc Trop Med Hyg 2004; 98:593 – 601; http://dx.doi.org/10.1016/j.trstmh.2004.03.007  

3. Schlake, T., Thess A., et al., 2012. mRNA-ვაქცინის ტექნოლოგიების განვითარება. რნმ ბიოლოგია. 2012 1 ნოემბერი; 9 (11): 1319 1330. DOI: https://doi.org/10.4161/rna.22269  

4. Sahin, U., Karikó, K. & Türeci, Ö. mRNA-ზე დაფუძნებული თერაპიული საშუალებები - ნარკოტიკების ახალი კლასის შემუშავება. Nature Review Drug Discovery 13, 759–780 (2014). DOI: https://doi.org/10.1038/nrd4278 

5. Pardi, N., Hogan, M., Porter, F. et al., 2018. mRNA ვაქცინები - ახალი ერა ვაქცინოლოგიაში. Nature Review Drug Discovery 17, 261–279 (2018). DOI: https://doi.org/10.1038/nrd.2017.243 

6. Cross R., 2018. შეუძლია თუ არა mRNA შეაფერხოს წამლების ინდუსტრია? გამოქვეყნებულია 3 წლის 2018 სექტემბერს. Chemical & Engineering News ტომი 96, ნომერი 35 ხელმისაწვდომია ონლაინ https://cen.acs.org/business/start-ups/mRNA-disrupt-drug-industry/96/i35 ხელმისაწვდომია 27 წლის 2020 დეკემბერს.  

7. Wadhwa A., Aljabbari A., et al., 2020. შესაძლებლობები და გამოწვევები mRNA-ზე დაფუძნებული ვაქცინების მიწოდებაში. გამოქვეყნებულია: 28 იანვარი 2020. ფარმაცევტიკა 2020, 12(2), 102; DOI: https://doi.org/10.3390/pharmaceutics12020102     

8. Polack F., Thomas S., et al., 2020. BNT162b2 mRNA Covid-19 ვაქცინის უსაფრთხოება და ეფექტურობა. New England Journal of Medicine. გამოქვეყნებულია 10 წლის 2020 დეკემბერს. DOI: https://doi.org/10.1056/NEJMoa2034577  

9. საზოგადოებრივი ჯანდაცვა ინგლისი, 2020. სახელმძღვანელო – ეროვნული პროტოკოლი COVID-19 mRNA ვაქცინის BNT162b2 (Pfizer/BioNTech). გამოქვეყნებულია 18 წლის 2020 დეკემბერს. ბოლოს განახლდა 22 წლის 2020 დეკემბერს. ხელმისაწვდომია ონლაინ მისამართზე https://www.gov.uk/government/publications/national-protocol-for-covid-19-mrna-vaccine-bnt162b2-pfizerbiontech ხელმისაწვდომია 28 წლის 2020 დეკემბერს.   

10. Servick K., 2020. mRNA-ს შემდეგი გამოწვევა: იმუშავებს ის როგორც წამალი? მეცნიერება. გამოქვეყნებულია 18 წლის 2020 დეკემბერს: ტ. 370, გამოცემა 6523, გვ 1388-1389 წწ. DOI: https://doi.org/10.1126/science.370.6523.1388 ხელმისაწვდომია ინტერნეტით https://science.sciencemag.org/content/370/6523/1388/tab-article-info  

***