Несколько инноваций глубоко изменили мировую систему здравоохранения, но вакцины, разработанные с использованием технологии матричной РНК (мРНК), оказали наиболее значительное влияние. Научное открытие, которое сегодня спасает миллионы людей, изначально встречало широкое недоверие и было близко к полному забвению.
Необычный путь к этим передовым иммунизаторам демонстрирует, как идея, казавшаяся безнадежной, смогла преодолеть скептицизм и превратиться в одну из главных надежд медицины. В 1980-х годах венгерская биохимик Каталин Карико заметила огромный терапевтический потенциал мРНК. Эта молекула функционирует в организме как временный генетический шаблон, направляя собственные клетки человека на производство специфических белков.
Однако научное сообщество того времени отвергало эту концепцию, полагая, что синтетическая РНК слишком нестабильна и вызывает серьезные воспаления. Несмотря на недоверие коллег, Карико на протяжении 1990-х годов упорно продолжала свои исследования в Пенсильванском университете в США. Ее настойчивость в защите концепции, которую считали бесперспективной, обернулась высокими потерями: ей неоднократно отказывали в финансировании, она потеряла рабочее пространство в лаборатории и понизилась в академической иерархии.
Судьба проекта кардинально изменилась, когда Карико начала решающее сотрудничество с американским врачом и иммунологом Дрю Вайссманом. В 2005 году эта пара опубликовала революционное открытие, которое переопределило молекулярную биологию. Химически модифицировав одно из азотистых оснований РНК — уридин, они смогли полностью устранить нежелательную воспалительную реакцию. Это изменение позволило безопасно инструктировать клетки.
Даже после этого исторического достижения фармацевтический рынок и крупные мировые корпорации долгое время игнорировали изобретение, поскольку коммерческое применение рассматривалось как финансово рискованная и неопределенная инвестиция. Ситуация резко изменилась только в начале 2020 года, когда мир столкнулся с глобальной пандемией Covid-19, и гиганты Pfizer и Moderna возродили метод создания вакцин.
Использование этой технологической платформы позволило разработать и протестировать высокоэффективные и безопасные иммунизаторы в рекордно короткие сроки. Согласно оценкам, опубликованным в авторитетном научном журнале The Lancet, вакцины против Covid-19 спасли почти 20 миллионов человеческих жизней только в первый год их массового применения по всему миру. Метод позволил обучить иммунную систему с беспрецедентной скоростью.
Признание заслуг
Три десятилетия кропотливой работы, которые игнорировались и маргинализировались традиционными институтами, завершились высшим признанием научного сообщества. В 2023 году, как сообщило Olhar Digital, Каталин Карико и Дрю Вайссман получили Нобелевскую премию по физиологии или медицине. Шведский комитет отметил решающий вклад модификаций в нуклеозидных основаниях, которые позволили создать эффективные РНК-вакцины во время санитарного кризиса.
Как работает технология
В интервью Olhar Digital специалист по молекулярной биологии и генетике Варлен Перейра Пиедаде, профессор Медицинского факультета Бауру Университета Сан-Паулу (FMBRU-USP) и бывший постдокторант Медицинской школы Гарварда (HMS) в США, объяснил, что на практике вакцинальная платформа действует как инструкция, направленная на клетки. Он пояснил: «Вакцина попадает в наши клетки и учит производить маленький кусочек вируса, 'вирусный белок' — иногда это не весь белок, а лишь его часть. Она передает эту генетическую инструкцию клетке, чтобы та могла произвести этот вирусный белок, который затем обнаруживается клетками иммунной системы. Они видят этот чужеродный белок, распознают его как захватчика и производят антитела и клетки памяти, которые запомнят эти белки как нечто вредное. Когда вирус действительно заражает нас, он имеет эти белки на поверхности, поэтому эти клетки обнаруживают вирус и уничтожают его».
Генетик развеивает любые опасения относительно безопасности технологии, подчеркивая, что биологически невозможно, чтобы эти вакцины изменяли человеческий генетический код или вызывали заболевания. Как уточняет профессор, матричная РНК не имеет клеточного сигнализатора для проникновения в ядро (хранилище ДНК), оставаясь ограниченной цитоплазмой до ее деградации.
Кроме того, иммунизатор не содержит живых или инфицирующих частей вируса, используя только инструкцию для изолированного белка. «Они проходят строгие клинические испытания и контроль регулирующих органов во всех странах. В нашем случае это Anvisa, в случае Соединенных Штатов — FDA. Они были протестированы на разных популяциях, в разное время, в разном возрасте, в разных условиях, поэтому они чрезвычайно безопасны».
Преимущества и перспективы
Среди главных преимуществ метода по сравнению с традиционными вакцинами Пиедаде выделяет универсальность и скорость производства. В то время как старые технологии требуют длительного культивирования вируса в лаборатории, платформа РНК является полностью синтетической. «Он планируется на компьютере, затем оборудование производит эту последовательность, и мы собираем вакцину. Таким образом, я могу быстро, за несколько недель, изменить эту последовательность на компьютере и начать синтезировать новые матричные РНК», — объясняет он.
Помимо прямого влияния на борьбу с коронавирусом, технология, разработанная Карико и Вайссманом, открыла множество новых возможностей в современной медицине. Пиедаде отмечает невероятную универсальность решения против множества инфекционных агентов. «Практически все вирусы, вызывающие у нас болезни, мы можем взять частицы и использовать для обучения нашего организма бороться с ними», — утверждает исследователь, указывая, что техника применима против гриппа, лихорадки денге, бешенства, ВИЧ и зика.
На переднем крае науки сегодня работают специалисты над разработкой персонализированных терапевтических вакцин против различных видов рака, а также новых методов лечения редких генетических заболеваний, аутоиммунных расстройств и сложных вирусных инфекций. Пиедаде подчеркивает, что при лечении рака биопсии могут картировать специфические белки опухоли пациента для создания индивидуальной вакцины. Таким образом, собственная иммунная система начинает идентифицировать и уничтожать раковые клетки, снижая риск метастазирования. «Эти терапевтические вакцины уже тестируются для различных типов рака, это не просто планирование; тестирование уже проводится».
Бразилия также движется в этом направлении. Национальные проекты, проводимые такими учреждениями, как Fiocruz и Федеральный университет Минас-Жерайс (UFMG), уже подали заявки в Национальное агентство по контролю за санитарными нормами (Anvisa) на разрешение клинических испытаний первой фазы. Однако Пиедаде напоминает, что путь до промышленного масштабирования и доступности в Национальной системе здравоохранения (SUS) еще потребует времени, так как необходимо строгое прохождение фаз 2 и 3 испытаний.
История Карико и Вайссмана преподает фундаментальный урок о финансировании базовых научных исследований и важности поддержки спорных идей. Технология матричной РНК, прорыв, который чуть не был погребен академической бюрократией, стала центральной опорой санитарной защиты планеты.