warta

Pakasaban ngadamel vaksin sering didadarkeun salaku henteu ngahatur nuhun. Dina kecap Bill Foege, salah sahiji dokter kaséhatan masarakat pangageungna di dunya, "Teu aya anu bakal hatur nuhun pikeun nyalametkeun aranjeunna tina panyakit anu aranjeunna henteu kantos terang."

Tapi dokter kaséhatan masarakat ngabantah yén balikna investasi pisan tinggi sabab vaksin nyegah maot sareng cacad, khususna pikeun murangkalih. Janten naha urang henteu ngadamel vaksin pikeun langkung seueur panyakit anu tiasa dicegah vaksin? Alesanana, vaksin kedah efektif sareng aman supados tiasa dianggo pikeun jalma anu séhat, anu ngajantenkeun prosés pangembangan vaksin panjang sareng hésé.

Sateuacan 2020, waktos rata-rata ti mimiti konsepsi dugi ka lisénsi vaksin nyaéta 10 dugi ka 15 taun, sareng waktos paling pondok nyaéta opat taun (vaksin gondok). Ngamekarkeun vaksin COVID-19 dina 11 bulan janten prestasi anu luar biasa, dimungkinkeun ku taun-taun panalungtikan dasar dina platform vaksin anyar, anu paling penting mRNA. Di antarana, kontribusi Drew Weissman jeung Dr Katalin Kariko, panarima tina 2021 Lasker Clinical Médis Panalungtikan Award, utamana penting.

Prinsip di balik vaksin asam nukléat berakar dina hukum sentral Watson jeung Crick yén DNA ditranskripsi jadi mRNA, jeung mRNA ditarjamahkeun jadi protéin. Ampir 30 taun ka tukang, ieu ditémbongkeun yén ngawanohkeun DNA atawa mRNA kana sél atawa sagala organisme hirup bakal nganyatakeun protéin ditangtukeun ku runtuyan asam nukléat. Teu lila saterusna, konsép vaksin asam nukléat disahkeun sanggeus protéin dikedalkeun ku DNA exogenous ditémbongkeun ka induksi réspon imun pelindung. Tapi, aplikasi dunya nyata vaksin DNA geus diwatesan, mimitina alatan masalah kaamanan pakait sareng integral tina DNA kana génom manusa, sarta engké alatan kasusah skala nepi pangiriman efisien DNA kana inti.

Sabalikna, mRNA, sanajan rentan ka hidrolisis, sigana leuwih gampang pikeun ngamanipulasi sabab mRNA fungsi dina sitoplasma sahingga teu perlu ngirimkeun asam nukléat kana inti. Puluhan taun panalungtikan dasar ku Weissman sareng Kariko, mimitina di lab sorangan sareng saatos lisénsi ka dua perusahaan biotéhnologi (Moderna sareng BioNTech), nyababkeun vaksin mRNA janten kanyataan. Naon konci pikeun kasuksésan maranéhna?

Aranjeunna overcame sababaraha halangan. mRNA dipikawanoh ku reséptor pangakuan pola sistim imun bawaan (Gbr. 1), kaasup anggota kulawarga reséptor Toll-kawas (TLR3 na TLR7 / 8, nu ngarti RNA ganda-stranded jeung single-stranded, masing-masing) jeung asam retinoic induces gén I protéin (RIG-1) jalur, anu dina gilirannana induces peradangan reséptor-1 reséptor (RIG-1). Ngenalkeun RNA untaian ganda pondok sareng ngaktifkeun interferon tipe I, ku kituna ngaktifkeun sistem imun adaptif). Ku kituna, nyuntik mRNA kana sato bisa ngabalukarkeun shock, suggesting yén jumlah mRNA nu bisa dipaké dina manusa bisa jadi diwatesan guna nyingkahan efek samping unacceptable.

Pikeun ngajalajah cara pikeun ngirangan peradangan, Weissman sareng Kariko badé ngartos cara reséptor pangenal pola ngabédakeun antara RNA turunan patogén sareng RNA sorangan. Aranjeunna niténan yén loba Rnas intrasélular, kayaning Rnas ribosom euyeub, anu kacida dirobah sarta ngaduga yén modifikasi ieu ngidinan Rnas sorangan kabur pangakuan imun.

Terobosan konci sumping nalika Weissman sareng Kariko nunjukkeun yén ngarobih mRNA nganggo pseudouridine tibatan ouridine ngirangan aktivasina imun bari nahan kamampuan pikeun ngodekeun protéin. Modifikasi ieu ngaronjatkeun produksi protéin, nepi ka 1.000 kali tina mRNA unmodified, sabab mRNA dirobah escapes pangakuan ku protéin kinase R (sensor nu ngakuan RNA lajeng phosphorylates sarta ngaktifkeun faktor inisiasi terjemahan eIF-2α, kukituna shutting down tarjamahan protéin). MRNA anu dimodifikasi pseudouridine mangrupikeun tulang tonggong tina vaksin mRNA anu dilisensikeun anu dikembangkeun ku Moderna sareng Pfizer-Biontech.

Terobosan ahir nyaéta pikeun nangtoskeun cara anu pangsaéna pikeun ngarangkep mRNA tanpa hidrolisis sareng cara anu pangsaéna pikeun ngirimkeunana kana sitoplasma. Sababaraha formulasi mRNA geus diuji dina rupa-rupa vaksin ngalawan virus séjén. Dina 2017, bukti klinis tina percobaan sapertos nunjukkeun yén enkapsulasi sareng pangiriman vaksin mRNA sareng nanopartikel lipid ningkatkeun immunogenicity bari ngajaga profil kaamanan anu tiasa diurus.

Panaliti anu ngadukung sato nunjukkeun yén nanopartikel lipid nargétkeun sél antigen-presenting dina nguras titik limfa sareng ngabantosan réspon ku ngaktifkeun jinis spésifik sél T helper CD4 follicular. Sél T ieu tiasa ningkatkeun produksi antibodi, jumlah sél plasma umur panjang sareng darajat réspon sél B dewasa. Dua vaksin mRNA COVID-19 anu ayeuna dilisensikeun duanana ngagunakeun formulasi nanopartikel lipid.

Untungna, kamajuan ieu dina panilitian dasar dilakukeun sateuacan pandém, ngamungkinkeun perusahaan farmasi ngawangun kasuksésanna. Vaksin mRNA aman, efektif sareng diproduksi masal. Langkung ti 1 milyar dosis vaksin mRNA parantos dikaluarkeun, sareng ningkatkeun produksi ka 2-4 milyar dosis dina taun 2021 sareng 2022 bakal penting pikeun perang global ngalawan COVID-19. Hanjakalna, aya kateusaruaan anu signifikan dina aksés kana alat-alat nyalametkeun ieu, kalayan vaksin mRNA ayeuna dikaluarkeun lolobana di nagara-nagara berpendapatan luhur; Sareng dugi produksi vaksin ngahontal maksimal, kateusaruaan bakal tetep.

Leuwih lega, mRNA ngajangjikeun subuh anyar dina widang vaksinologi, méré urang kasempetan pikeun nyegah panyakit tepa séjén, kayaning ngaronjatkeun vaksin flu, sarta ngamekarkeun vaksin pikeun kasakit kayaning malaria, HIV, sarta tuberkulosis nu maéhan jumlah badag pasien sarta rélatif teu éféktif jeung métode konvensional. Panyakit sapertos kanker, anu saacanna dianggap hese diungkulan kusabab kamungkinan leutik pangembangan vaksin sareng kabutuhan vaksin pribadi, ayeuna tiasa dipertimbangkeun pikeun ngembangkeun vaksin. mRNA henteu ngan ukur ngeunaan vaksin. Miliaran dosis mRNA anu kami nyuntikkeun ka pasien dugi ka ayeuna parantos ngabuktikeun kasalametanana, nyayogikeun jalan pikeun terapi RNA sanés sapertos ngagantian protéin, gangguan RNA, sareng CRISPR-Cas (kluster biasa tina ulangan palindromik pondok interspaced sareng endonucrenase Cas anu aya hubunganana) ngedit gén. Revolusi RNA kakara dimimitian.

Prestasi ilmiah Weissman sareng Kariko parantos nyalametkeun jutaan jiwa, sareng perjalanan karir Kariko ngalih, sanés kusabab unik, tapi kusabab universal. Saurang jalma biasa ti nagara Éropa Wétan, anjeunna hijrah ka Amérika Serikat pikeun ngudag impian ilmiahna, ngan ukur bajoang sareng sistem tenor AS, taun-taun dana panalungtikan anu teu jelas, sareng turun pangkat. Anjeunna malah sapuk nyandak potongan gaji pikeun ngajaga laboratorium sareng neraskeun panalungtikanana. Perjalanan ilmiah Kariko mangrupikeun sesah, anu seueur awéwé, imigran sareng minoritas anu damel di akademisi anu biasa. Mun anjeun geus kungsi cukup untung papanggih Dr Kariko, manehna embodies harti humility; Bisa jadi kasusah tina kaliwat nya nu tetep grounds.

Kerja keras sareng prestasi hébat Weissman sareng Kariko ngagambarkeun unggal aspék prosés ilmiah. Taya léngkah, euweuh mil. Karya maranéhanana panjang tur teuas, merlukeun tenacity, hikmah jeung visi. Sanaos urang henteu kedah hilap yén seueur jalma di sakumna dunya masih henteu ngagaduhan aksés kana vaksin, urang anu cukup untung pikeun divaksinasi ngalawan COVID-19 nganuhunkeun pikeun kauntungan pelindung vaksin. Wilujeng ka dua élmuwan dasar anu karyana luar biasa ngajantenkeun vaksin mRNA janten kanyataan. Kuring gabung loba batur dina nganyatakeun sukur sajajalan kuring ka aranjeunna.