O novim vakcinama - jednostavna objašnjenja

Ovaj tekst je namenjen onima koji nemaju duboka znanja vezana za nove tehnologije i mikrogenetiku. Da se ne lažemo, nemam ih ni ja. Zato sam pitao i objašnjeno mi je. Ima puno odličnih članaka o novim vakcinama koje su napisali Stribor Marković, Igor Berecki, Isidora Stanković, Miloš Babić... ko želi da sazna više i dublje neka potraži njihove članke.

Ovoga puta malo o prvoj vakcini koja je izašla za bolest kovid-19. Prva je mRNA vakcina. Da krenemo prvo uopšte o tome šta je to RNA ili RNK i DNA ili DNK i gde se one nalaze.

Radi lakšeg objašnjenja zamislimo ćeliju kao srednjovekovni grad. Oko grada je veliki, neprobojni zid a unutar tog zida se nalazi zamak. Između zamka i zida ima svega i svačega. Imo puno toga što nešto radi i proizvodi. U našem zamišljenom zamku se nalazi DNA (DNK). 

Svime komanduje DNA. Što se tiče RNA (namerno pišem DNA i RNA da bi bilo jasno šta je mRNA), postoje tri vrste. 

1. informaciona RNK (messenger RNA). Ona služi da prenese informacije do ribozoma koji se nalaze u onom delu ćelije gde se radi (između zamka i zida)

2. transportna RNK. Ona, između ostalog, prenosi amino kiseline do ribozoma

3. ribozomska RNK. Ona služi da nadogradi ribozome

Ribozomska RNK i DNK jednog organizma su isti za sve ćelije, dok se informaciona i transportna RNK razlikuju.

Virus SARS-CoV-2 u svom RNA lancu ima jedan deo koji govori kako da se naprave oni šiljci koji se nalaze oko samog virusa, koji inače služe da se virus zakači za ćeliju. Baš taj šiljak je ono što je izazovno našem imunosistemu. Kada otkrije te šiljke odmah ih napada i ubija. To je važno da se zapamti.

Kinezi su genom virusa pročitali 5.januara. Čitavom svetu su ga objavili 11.januara. Već 15.januara je krenulo istraživanje kako napraviti vakcinu. Da li krenuti starim, utabanim stazama? To su uradili Kinezi. Drugi su imali drugačije mišljenje. Zbog prirode virusa procenili su da klasične vakcine neće dati dobre rezultate. Neke grupacije su se odlučile za vektorske vakcine, to su Astra Zeneka i Gamaleja (Sputnjik V), uskoro i Johnson & Johnson, sledeći put koji su postavili par godina ranije u borbi protiv ebole.

BioNTech i Moderna su odlučili da krenu novim putem. Tvorac ideje o mRNA vakcinama je ideju postavila još 1996. godine. Na osnovu te ideje je nastala kompanija Moderna sa bilijantnim umovima sa Harvarda i MIT-a. Sama Katalin Keriko, koja je autor ideje, je otišla u Nemačku u firmu BioNTech u kojoj je mogla da nastavi istraživanja mRNA.

Kakva je ideja da se napravi odbrana protiv ove bolesti, kovid-19? I oni koji su se odlučili za vektorske i oni za mRNA vakcine imaju istu ideju - na nekako nateraju organizam na napravi antitela protiv tog šiljka na virusima. I jedni i drugi imaju istu ideju, razlikuje se samo jedan detalj.

Katalin Keriko je imala ideju da pošalju kod, naredbu, za proizvodnju proteina koji čini taj šiljak u ćelije. Kada ćelije proizvedu protein, imuno ćelije počnu da produkuju antitela koja služe da unište taj protein, identično kao što uništavaju virus.

Sve je slično kao kod virusne infekcije ali nema virusa, nema načina da se izazove bolest. Organizam je time naučen da prepozna uljeza i svaki put kada se virus pojavi produkuje odbranu istog trenutka. Koliko dugo će trajati ta odbrana, to zavisi od puno faktora. Neće kod svakoga isto. Ako se dolazi u kontakt sa virusom, odbrana će trajati duže. Zamišljena ideja je da traje makar godinu dana.

Lako to zvuči u priči ali trebalo je to nekako izvesti. U startu dva problema. Sam molekul mRNA je nestabilan i teško ga je sačuvati. Kako ga ubaciti u ćeliju? Primenjeno je rešenje za koje se očekuje da je revolucionarno za rešavanje nekih bolesti u bliskoj budućnosti, pre svega multiple skleroze. Taj krhki molekul koji nosi samo jednu informaciju - napravi taj protein, je okružen masnom vakuolom koja se sastoji od holesterola, lecitina i dve druge masti. To mu omogućava da prođe taj zid oko ćelije i uđe u nju. Masna vakuola ostaje van zida.

Kada ta informacija u obliku mRNA uđe u ćeliju, dolazi do ribozoma koji čitaju informaciju, uputstva za upotrebu, tRNA dopremi amino kiseline i nastaje proizvodnja. To traje jedva par minuta i enzimi unište mRNA ne ostavljajući traga da je postojala. Ne traje dugo, ne može da dođe do jedra gde je DNA, masna vakuola je ostala spolja, ne postoji nikakav, čak ni teoretski način da utiče na DNA.

Ćelija te proteine izbaci na površinu, kao šiljke. Imuno ćelije to vide i napadnu ćeliju. Ćelija bude uništena a taj ostatak pokupe ćelije zadužene za to. Među njima se nalaze antigen prezentujuće ćelije koje pokupe te šiljke i pokazuju ih, baš kao u školi, imunim ćelijama. Pokazuju kako izgleda neprijatelj, svojevrsna poternica, stave šiljke na svoju površinu što dovodi do masovnog stvaranja dva osnovna oblika reakcije. Stvara je ćelijski imunitet u obliku tzv. ćelija ubica koje direktno ubijaju viruse i u obliku antitela.

Kada se virus pojavi ponovo, za njegove šiljke se vezuju antitela, što onemogućuje da se virusi vežu za ćelije i istovremeno označava šta treba da bude uništeno. To se redovno dešava sa svim antigenima, to je imuni sistem koji nas čuva. Ako unapred imamo odgovor, virus ne može da napravi štetu. Ako ga nemamo razvija se bolest koja traje dok organizam sam ne odradi sve ovo ili do smrti.

Ali kako sačuvati tu nestabilnu mRNA. Moderna je našla rešenje na -20 stepeni celzijusa a Pfizer (čija je vakcina kod nas) je našao način da je sačuva u kontejnerima sa suvim ledom na - 70 stepeni. Svaki kontejner je opremljen senzorom i GPS uređajem tako da imaju potpunu kontrolu da li je stabilnost očuvana.

Nadam se da sam uspeo da objasnim kako deluju vakcine, tako da svima bude jasno. Da bi stigli do trenutka da se mogu koristiti prošlo je puno vremena. Trebalo je više od 20 godina da se dođe do rešenja kako da se mRNA, koja je samo jedna informacija, dopremi bezbedno do ćelija. 

Koje mogućnosti nam se nude? Informacija putem mRNA da se izgubljeni mijelin stvori kod multiple skleroze; obeležavanje ćelija raka tako da ih imune ćelije ubiju, davanje informacija koje sprečavaju auto imune bolesti. Sve to je možda, u budućnosti, veće otkriće od ove vakcine.

Na sve to, imamo gomilu ljudi, među njima i lekara, koji su protiv mRNA vakcina, protiv primene mRNA uopšte. Ne mogu da ih razumem.

O vektorskim vakcinama uskoro.