ARN, celula care a născut viața pe Terra, e ”începutul unei noi ere”. ”Putem trata gripa, COVID, alte virusuri cu un singur vaccin”

Două dintre cele mai eficiente vaccinuri împotriva covidului se bazează pe un compus fără de care viața pe Pământ nu ar putea exista și care introduce o nouă eră de tratament contra cancerului universal, a bolilor rare și a vaccinurilor universale.

Injecția, care se face în braț, plasează în corp milioane de nanoparticule (mici sfere de grăsime). Fiecare nanoparticulă transportă 10 lanțuri de ARN-mesager

În fiecare dintre oamenii care citesc aceste rânduri există o moleculă fragilă, de viață trecătoare și de origine necunoscută, fără de care nu ar putea fi în viață: ARN.

Cele două vaccinuri împotriva noului coronavirus care au demonstrat cea mai mare eficacitate până în prezent se bazează pe această moleculă, în special pe un subtip cunoscut sub numele de ARN-mesager.

Misiunea ei este să transmită mesajul vieții conținut în ADN și să-l transforme în toate proteinele care ne permit să respirăm, să gândim, să ne mișcăm, să trăim, arată El Pais, într-o amplă analiză.

Această moleculă este atât de fundamentală încât se crede că viața de pe Pământ ar fi putut începe cu ea acum mai bine de 3 miliarde de ani. Acum este una dintre armele vitale pentru a începe să scoată întreaga populație a planetei din cea mai gravă pandemie din secolul XXI.

Cele mai avansate două vaccinuri, Pfizer / BioNTech și Moderna, au demonstrat o eficacitate mai mare de 94%.

Ele sunt dovada că antivacciniștii mint: vaccinul anti-COVID nu afectează ADN, dimpotrivă coronavirusul distruge ADN-ul uman, infectează materialul celular și omoară oameni în cele din urmă. Vaccinul pe bază de ARN-mesager intră în corp sub formă de niște foarte mici sfere de grăsime. Acestea sunt distruse la scurt timp de sistemul imunitar, care memorează pericolul ca și când în organism ar fi intrat SARS-CoV-2 și acționează pe viitor dacă vom fi infectați cu coronavirus. Imunitatea poate dura de la luni la ani de zile.

Una dintre cele mai mari enigme din știință este modul în care viața a apărut pe Pământ acum mai bine de 3 miliarde de ani. Există mai multe teorii, dar toate trec prin ARN într-un fel sau altul.

Cea mai de bază definiție este că se poate reproduce singură și, prin urmare, poate evolua. Unii oameni de știință au demonstrat că ARN-ul se poate copia singur și poate evolua singur. Este posibil ca această moleculă să fi fost prima entitate vie de pe Pământ.

ADN-ul poate supraviețui zile sau chiar săptămâni la temperatura camerei. Este păstrat chiar și zeci de mii de ani în unele fosile. ARN, în schimbul versatilității sale, este o moleculă efemeră care este prezentă doar câteva ore în celulă în timp ce își îndeplinește funcția specifică.

Se dezintegrează foarte ușor, mai ales prin acțiunea proteinelor imune omniprezente (sunt atât în ​​interiorul celulei, cât și în mâinile noastre, piele …) a căror singură funcție este de a distruge orice ARN străin. De aceea, vaccinurile cu ARN au nevoie de temperaturi de până la 80 de grade Celsius sub zero: nu este ușor să păstrăm această moleculă stabilă la temperatura camerei mult timp.

Vaccinul include celule cu memorie care își ”amintesc” virusul 

AND-ul uman este molecula a cărei funcție principală este să înmagazineze toată informația genetică a unei ființe vii, scrisă ca o combinație de patru litere (G, A, T și C). ARN este un lanț simplu cu trei litere similare (G, A și C), dar cu U în loc de T. Este mult mai instabilă și mai fragilă decât ADN, dar ajută aproape la orice, inclusiv să copieze informația genetică din ADN

Orice vaccin este o simulare a unei infecții. Obiectivul său este de a provoca un răspuns al sistemului imunitar la un agent patogen fără a-l lăsa să provoace boli.

Vaccinurile Moderna și BioNTech folosesc o tehnică diferită față de cele convenționale, bazate pe viruși atenuați complet (varicelă), dezactivați (vaccin antigripal) sau fragmente ale acestuia.

Vaccinurile ARN-mesager folosesc celulele corpului ca bioreactoare, astfel încât să producă copii ale proteinei coronavirus S și ca acestea să fie localizate de sistemul imunitar.

Aceasta este una dintre cele mai importante diferențe dintre vaccinurile Moderna, BioNTech și cele ale altor companii și centre de cercetare care dezvoltă vaccinuri împotriva coronaviruslui SARS-CoV-2.

Vaccinurile ARN includ, de asemenea, celule de memorie capabile să-și amintească virușii și să reactiveze alerta imună luni și chiar și ani mai târziu.

Ugur Sahin

Medicul și imunologul Ugur Sahin, fondatorul BioNTech, subliniază importanța vaccinului care vizează în mod specific celulele sistemului imunitar, permițând administrarea unei doze de vaccin de aproximativ trei ori mai mică decât cea a companiei Moderna pentru a obține aceleași rezultate.

„O doză mai mică înseamnă că vaccinul este mai sigur și vă permite să fabricați mai multe doze pentru a satisface cererea globală”, explică el.

Vaccinul împotriva cancerului

Acest om de știință de origine turcă și restul echipei sale a fost unul dintre primii din lume care a studiat un vaccin ARN la oameni.

A făcut-o în 2017 pentru a încerca să trateze cancerul. Ideea a fost de a dezvolta un vaccin specific pentru fiecare pacient ca și cum tumora ar fi un virus.

Norbert Pardi

Moderna a apărut și ca o companie care dezvoltă acest tip de vaccinuri personalizate și există o a treia companie foarte avansată în acest domeniu, CUREVAC, din Germania.

Toți dezvoltă, de asemenea, imunizări împotriva altor agenți patogeni, cum ar fi rabia, Zika sau citomegalovirusul, un agent patogen care poate provoca surditate, întârziere mintală și alte probleme grave la o fracțiune de copii născuți infectați.

„Vaccinurile cu ARN pot revoluționa medicina”, spune Norbert Pardi, cercetător la Universitatea din Pennsylvania (SUA). Dacă aceste vaccinuri se dovedesc în cele din urmă eficiente, aprobarea lor poate introduce o nouă eră în biomedicină. Aceeași tehnică poate fi aplicată multor alte infecții virale, cancer și boli rare.

Vaccinul cu ARN este mai sigur decât cele de până acum, convenționale

Vaccinul injectează nanoparticule (grăsime) în mușchi și eliberează lanțurile de ARN. Acestea sunt localizate de ribozomii din celule corpului, însărcinați cu traducerea ARN-ului pentru a crea proteinele spiculei de coronavirus

Viteza cu care se pot dezvolta este uluitoare. Moderna a avut nevoie de doar 42 de zile pentru a avea un ARN candidat la vaccin după ce China a publicat secvența genetică completă a SARS-CoV-2.

Prin comparație, este nevoie de o medie de 10 ani pentru a dezvolta un vaccin convențional.

Acest lucru face ca ARN-ul-messenger să fie ideal pentru dezvoltarea imunizării rapide împotriva viitoarelor virusuri pandemice cu expansiune rapidă.

Secvența ARN-urilor-messenger este scrisă într-un computer și apoi produsă chimic, fără a fi nevoie de celule, ceea ce poate fi mai ieftin dacă aceste vaccinuri au succes în cele din urmă și tehnologia pentru a le produce este extinsă.

ARN-ul poate fi mai sigur decât alte vaccinuri bazate pe ADN întreg, proteine ​​sau viruși. Această moleculă de la sine nu este infecțioasă și este incapabilă să se integreze în ADN-ul nostru, ceea ce ar putea provoca mutații periculoase care ar fi transmise din generație în generație.

În prezent, sunt în curs aproximativ 50 de studii clinice în desfășurare pentru a testa eficacitatea acestor tipuri de vaccinuri împotriva tumorilor de toate tipurile, inclusiv a celor mai grave cazuri în care există metastaze. Există, de asemenea, aproape douăzeci de vaccinuri în studiile împotriva infecțiilor virale, cum ar fi gripa, HIV, Zika și altele.

Singura necunoscută: cât durează imunitatea

Nanoparticulele vaccinului intră direct în celulele dendritice, fagocite ale sistemului imunitar. Aceste celule produc proteina S pe care o arată altor două tipuri de culele albe, ceea ce dă semnalul de răspuns al sistemului imunitar, cea mai eficace reacție contra virusului.

Marea întrebare legată de aceste vaccinuri este cât durează imunitatea pe care o generează.

„Dacă vaccinurile ARN-mesager împotriva covid-ului protejează timp de doi sau trei ani, ar fi satisfăcător deoarece ne-ar permite să controlăm epidemia”, spune Felipe García, cercetător la Spitalul Clínic din Barcelona, ​​care participă la un consorțiu spaniol pentru a dezvolta un vaccin ARN-mesager împotriva noului coronavirus.

Nimeni nu știe durata imunității pe care o generează aceste vaccinuri, deoarece sunt pur și simplu prea noi. Dacă vor fi aprobate definitiv, va fi necesar să așteptăm ani de zile pentru a cunoaște eficacitatea lor în timp, astfel încât studiile clinice vor continua cel puțin până în 2022.

În acest moment nu există un vaccin ARN-mesager aprobat împotriva oricărui tip de virus sau boală. Rezultatele sale împotriva cancerului au fost mult mai puțin clare decât în ​​cazul covid-ului.

Vaccinurile ARN împotriva cancerului par totuși sigure și reușesc să încetinească progresia tumorilor, dar numai la o mică parte din pacienți. Pacienții care răspund la vaccin pot fi fără cancer timp de până la trei ani și jumătate.

Există două descoperiri științifice recente fără de care aceste vaccinuri nu ar fi posibile. Primul datează de la sfârșitul ultimului deceniu și a fost realizat de Katalin Karikó, un biochimist de origine maghiară care lucrează în prezent pentru BioNTech, și Drew Weissmann, de la Universitatea din Pennsylvania (SUA).

Amândoi au dezvoltat un ARN-mesager modificat, care include o mică modificare chimică în formula sa, care îl face mult mai digerabil pentru sistemul imunitar, facilitând molecula să ajungă acolo unde trebuie să ajungă intactă. Totuși, injectarea acestui ARN singur nu a obținut efecte mari.

Începând din 2015, Karikó, Weissmann și Pardi au dezvoltat vaccinuri care protejau secvența ARN într-o nanoparticulă formată din lipide (grăsimi), permițând transportarea celulelor mult mai eficient.

Formula acelei bule și secvența exactă a ARN-ului modificat sunt esențiale pentru succesul acestor vaccinuri. Fiecare companie are propria sa formulă și în ea sunt cheile eficacității sale.

Și nemții de la CUREVAC sunt aproape de un vaccin ARN

Mariola Fotin-Mleczek (Sursa foto: Curevac)

Marea barieră pentru aceste vaccinuri este necesitatea de a le păstra la temperaturi de până la 80 de grade sub zero. Aducerea a milioane de astfel de vaccinuri în țări cu un lanț frigorific sărac sau inexistent este o provocare pe care omenirea nu a mai întâmpinat-o niciodată.

Tehnologia de menținere a acestor injecții la temperaturi funcționale există deja. Moderna a anunțat că vaccinul său durează până la o lună la temperaturile tipice ale unui frigider convențional și doctorul Sahin explică că echipa sa lucrează la o nouă formulă care rămâne stabilă la temperatura camerei.

„Vaccinul nostru ARN-mesager împotriva covid durează la cinci grade timp de cel puțin trei luni”, explică Mariola Fotin-Mleczek, director tehnic al Curevac, o companie germană creată în 2000 de Universitatea din Tübingen. Vaccinul său a arătat rezultate promițătoare în studiile la om, iar faza finală a testării este pe cale să înceapă să demonstreze eficacitatea acestuia.

”Acolo unde vaccinurile pe bază de ARN sunt imbatabile este viteza de dezvoltare, care este foarte importantă în pandemii ”

Uniunea Europeană a fost de acord să cumpere 225 de milioane de doze din vaccinul său dacă acesta va funcționa în cele din urmă, pe lângă cele deja convenite cu BioNTech, Astra Zeneca, Sanofi, Janssen și, eventual, Moderna.

Dacă aceste vaccinuri vor fi în cele din urmă aprobate și eficiente, va fi „începutul unei noi ere”, explică Mleczek, expert în imunologie.

„Producerea acestor vaccinuri este foarte ușoară și rapidă și pot fi aplicate la aproape orice agent patogen, astfel încât să putem dezvolta vaccinuri multivalente pentru gripă, covid și alte virusuri, totul într-unul”, explică el.

Există un alt factor limitativ posibil: prețul. Vaccinurile Moderna (23 euro) și Pfizer/BioNTech (15 euro) sunt de cel puțin cinci ori mai scumpe decât cele dezvoltate de Universitatea Oxford și Astrazeneca, de exemplu (a cărui eficacitate este încă neclară și care nu folosește ARN). Pentru referință, toate vaccinurile care se administrează în Africa în fiecare an au un preț combinat de persoană de aproximativ patru dolari.

”Vaccinurile ARN ne vor scoate din această pandemie, dar numai alături de celelalte, inclusiv de cele mai convenționale. Acolo unde ARN-urile sunt imbatabile este viteza de dezvoltare, care este foarte importantă în pandemii ”, spune Felipe García.