Premiul Nobel pentru Medicină 2023: cum o descoperire făcută cu 15 ani în urmă a fost decisivă în lupta cu COVID și urma să schimbe istoria vaccinurilor pentru totdeauna

Sursa Foto: nobelprize.org

Irina Papuc

03 octombrie, 2023, 15:14

Vizualizări: 2028

Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină a fost acordat în acest an Katalinei Kariko și lui Drew Weissman pentru dezvoltarea vaccinurilor ARN mesager contra infecției Covid-19.

Prin descoperirile lor inovatoare, care ne-au schimbat fundamental înțelegerea modului în care ARNm interacționează cu sistemul nostru imunitar, cei doi cercetători au contribuit la o dezvoltare fără precedent a vaccinurilor în timpul uneia dintre cele mai mari amenințări la adresa sănătății umane din epoca modernă, a argumentat Adunarea Nobel a Institutului Karolinska.

Vaccinurile înainte de pandemie

Vaccinarea stimulează formarea unui răspuns imun la un anumit agent patogen. Acest lucru oferă organismului un avans în lupta împotriva bolilor în cazul unei expuneri ulterioare. Vaccinurile bazate pe virusuri inactive sau slăbite sunt disponibile de mult timp, exemplificate prin vaccinurile împotriva poliomielitei, rujeolei și febrei galbene. În 1951, Max Theiler a fost distins cu Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină pentru dezvoltarea vaccinului împotriva febrei galbene.

Datorită progresului biologiei moleculare din ultimele decenii, au fost dezvoltate vaccinuri bazate pe componente virale individuale, mai degrabă, decât pe virusuri întregi. Părți ale codului genetic viral, de obicei care codifică proteine găsite pe suprafața virusului, sunt folosite pentru a produce proteine care stimulează formarea de anticorpi care blochează virusul. Exemple sunt vaccinurile împotriva virusului hepatitei B și papilomavirusului uman. Alternativ, părți ale codului genetic viral pot fi mutate într-un virus purtător inofensiv, un „vector”. Această metodă este utilizată în vaccinurile împotriva virusului Ebola. Când sunt administrate vaccinuri cu vectori, proteina virală selectată este produsă în celulele noastre, stimulând un răspuns imun împotriva virusului vizat.

Producerea de vaccinuri întregi pe bază de virus, proteine și vectori necesită o cultură celulară la scară largă. Acest proces consumator de resurse limitează posibilitățile de producție rapidă de vaccinuri ca răspuns la focare și pandemii. Prin urmare, cercetătorii au încercat de multă vreme să dezvolte tehnologii pentru crearea de vaccinuri independente de cultura celulară, dar acest lucru s-a dovedit a fi o provocare.

Vaccinuri ARNm: o idee promițătoare

În celulele noastre, informațiile genetice codificate în ADN sunt transferate către ARN-ul mesager (ARNm), care este folosit ca șablon pentru producția de proteine. În anii 1980 au fost introduse metode de producere a ARNm fără cultură celulară, numite transcripție in vitro. Acest pas decisiv a accelerat utilizarea inovației în mai multe domenii, dar utilizarea tehnologiilor ARNm pentru vaccinuri și în scopuri terapeutice s-au lovit de obstacole. ARNm transcris in vitro a fost considerat instabil și dificil de realizat, necesitând dezvoltarea unor sisteme de lipide transportoare sofisticate pentru a încapsula ARNm. Mai mult, ARNm produs in vitro a dat naștere la reacții inflamatorii. Entuziasmul pentru dezvoltarea tehnologiei ARNm în scopuri clinice a fost, prin urmare, limitat.

Aceste obstacole nu au descurajat-o pe biochimista maghiară Katalin Karikó, care s-a dedicat dezvoltării metodelor de utilizare a ARNm pentru terapie. La începutul anilor 1990, când era profesor asistent la Universitatea din Pennsylvania, ea a rămas fidelă viziunii ei de a realiza ARNm ca terapie, în ciuda dificultăților în a convinge finanțatorii de importanța proiectului ei. Mai târziu, imunologul Drew Weissman i-a devenit coleg. El a fost interesat de celulele dendritice, care au funcții importante în supravegherea imună și activarea răspunsurilor imune induse de vaccin. Așa a început conlucrarea dintre cei doi.

Descoperirea

Karikó și Weissman au observat că celulele dendritice recunosc ARNm transcris in vitro ca o substanță străină, ceea ce duce la activarea lor și eliberarea de molecule de semnalizare cu răspuns inflamator. Ei s-au întrebat de ce ARNm-ul transcris in vitro a fost recunoscut ca străin în timp ce ARNm din celulele de mamifere nu a dat naștere la aceeași reacție. Karikó și Weissman și-au dat seama că unele proprietăți critice trebuie să distingă diferitele tipuri de ARNm.

ARN-ul conține patru baze, prescurtate A, U, G și C, corespunzătoare lui A, T, G și C din ADN, literele codului genetic. Karikó și Weissman știau că bazele din ARN din celulele de mamifere sunt frecvent modificate chimic, în timp ce ARNm transcris in vitro nu este. Ei s-au întrebat dacă absența bazelor modificate în ARN-ul transcris in vitro ar putea explica reacția inflamatorie nedorită. Pentru a investiga acest lucru, au produs diferite variante de ARNm, fiecare cu modificări chimice unice în bazele lor, pe care le-au livrat celulelor dendritice. Rezultatele au fost izbitoare: răspunsul inflamator a fost aproape eliminat atunci când modificări de bază au fost incluse în ARNm. Aceasta a fost o schimbare de paradigmă în înțelegerea noastră a modului în care celulele recunosc și răspund la diferite forme de ARNm.

Karikó și Weissman au înțeles imediat că descoperirea lor a avut o semnificație profundă pentru utilizarea ARNm ca terapie. Aceste rezultate importante au fost publicate în 2005, cu 15 ani înainte de pandemia COVID-19.

Vaccinurile ARNm în pandemia COVID-19

Interesul pentru tehnologia ARNm a început să crească, iar în 2010 mai multe companii lucrau la dezvoltarea metodei. S-a lucrat intens la vaccinuri împotriva virusului Zika și MERS-CoV; acesta din urmă este strâns legat de SARS-CoV-2. După izbucnirea pandemiei de COVID-19, două vaccinuri ARNm modificate la bază care codifică proteina de suprafață SARS-CoV-2 au fost dezvoltate cu o viteză record. Ambele vaccinuri au fost aprobate încă din decembrie 2020.

„Flexibilitatea impresionantă și viteza cu care vaccinurile ARNm pot fi dezvoltate deschide calea pentru utilizarea noii platforme și pentru vaccinuri împotriva altor boli infecțioase. În viitor, tehnologia poate fi folosită și pentru a furniza proteine terapeutice și pentru a trata unele tipuri de cancer”, se mai menționează în comunicatul publicat de Institutul Karolinska.

Katalin Karikó s-a născut în 1955 în Szolnok, Ungaria. Ea și-a luat doctoratul la Universitatea din Szeged în 1982 și a efectuat cercetări postdoctorale la Academia Maghiară de Științe din Szeged până în 1985. Apoi a efectuat cercetări postdoctorale la Temple University, Philadelphia, și University of Health Science, Bethesda. În 1989, a fost numită profesor asistent la Universitatea din Pennsylvania, unde a rămas până în 2013. După aceea, a devenit vicepreședinte și ulterior vicepreședinte senior la BioNTech RNA Pharmaceuticals. Din 2021, ea este profesor la Universitatea Szeged și profesor adjunct la Perelman School of Medicine de la Universitatea din Pennsylvania.

Drew Weissman s-a născut în 1959 în Lexington, Massachusetts, SUA. Și-a primit diplomele de doctor în medicină și doctorat de la Universitatea din Boston în 1987. Și-a făcut pregătirea clinică la Beth Israel Deaconess Medical Center de la Harvard Medical School și cercetări postdoctorale la National Institutes of Health. În 1997, Weissman și-a stabilit un grup de cercetare la Perelman School of Medicine de la Universitatea din Pennsylvania. El este profesor în domeniul cercetării privind vaccinurile și director al Institutului Penn pentru inovații ARN.

Două noi subvariante ale coronavirusului provoacă îngrijorare. Ce știm despre BA.2.86 și E.G5

COVID-19 nu mai este urgență de sănătate publică de interes internațional. Dar virusul n-a dispărut. Cele 7 recomandări care rămân în vigoare pentru gestionarea COVID

Ziua Mondială a Sănătății – ce boli au reușit să elimine țările lumii și care rămân cele mai mari provocări

Tag: premiul nobel 2023 Katalin Karikó Drew Weissman vaccinuri ARN mesager

Categoria: Știri Externe

Preluarea articolelor de pe www.sanatateinfo.md se realizează în limita maximă de 1.000 de semne. Este obligatoriu să fie citată sursa și autorul informației, iar dacă informația este preluată de către alte platforme informaționale on-line trebuie indicat link-ul direct la sursă. Preluarea integrală a informației poate fi realizată doar în baza unui acord încheiat cu Redacția Sănătate INFO. Toate materialele jurnalistice publicate pe platforma on-line www.sanatateinfo.md sunt protejate de Legea 139 privind drepturile de autor și drepturile conexe. De asemenea, de Codul Deontologic al Jurnalistului din Republica Moldova. Pe lângă actele juridice care ne protejează drepturile, mai există o lege nescrisă – cea a bunului simț.