Nobelovu cenu za fyziologii a lékařství letos získala Maďarka Katalin Karikóová a Američan Drew Weissman. Položili základy pro vývoj mRNA vakcín proti nemoci covid-19. „Laureáti zásadně změnili chápání toho, jak mediátorové RNA (mRNA) vakcíny interagují s naším imunitním systémem. Přispěli tak k bezprecedentnímu tempu vývoje vakcín během jedné z největších hrozeb pro lidské zdraví v moderní době,“ podtrhl Nobelův výbor Karolínského institutu jejich přínos vědě a celému lidstvu.
Karikóová a Weissmann v devadesátých letech na University of Pennsylvania společně pracovali na výzkumu dendritických buněk – tedy buněk imunitního systému, které jsou schopné se „učit“ rozpoznávat jednotlivé patogeny a prezentovat organismu potřebné antigeny. Oba pak zaujaly vlastnosti mediátorové RNA a hlavně reakce organismu na ni.
V té době byla práce s mRNA považována za velmi obtížnou, ba až neperspektivní, neboť vyžadovala též vývoj patřičného „obalového systému“ pro samotnou mRNA, v níž by byla do buňky doručena nepoškozená. Navíc, tehdy produkovaná in vitro mRNA (tedy „jen“ chemicky nakopírovaná, nepěstovaná v buňce – pozn. aut.) vyvolávala zánětlivé reakce. I proto byl její potenciál v kontextu klinických potřeb považován spíše za omezený.
Oba vědci si nicméně všimli, že právě dendritické buňky dokážou rozpoznat zmíněnou in vitro mRNA jako cizí látku a zahájit tak zánětlivou reakci. mRNA kultivovanou v buňkách nicméně nechávaly bez povšimnutí. Karikóová a Weissmann vydedukovali a následně experimentálně potvrdili, že celý proces identifikace mRNA se odvíjí od chemické stopy, kterou na částech mRNA buňky při jejím kopírování a tvorbě zanechávají. Mírné chemické změny v jejich bázi nicméně dosáhly stejného efektu. Tím zcela změnili chápání vztahu buněk a mRNA.Ccelý proces pak popsali ve studii publikované v roce 2005.
| Očkování doposud a nyní |
Vakcinace stimuluje organismus k tvorbě imunitní reakce na přítomnost specifických patogenů. Lékaři tradičně používají vakcíny s mrtvými nebo silně oslabenými viry – třeba proti dětské obrně či neštovicím. Například v roce 1951 obdržel Nobelovu cenu Max Theiler za takto vzniklou vakcínu proti žluté zimnici. Následující vědecký pokrok umožnil tvorbu vakcín nikoliv z celých virů, ale z částí jejich genetického kódu – zpravidla pak ty, které vytvářejí proteiny na povrchu viru. Tyto proteiny pak stimulují imunitní systém. Historicky se využívají třeba ve vakcínách proti žloutence typu B nebo proti lidskému papilomaviru. Alternativně bývají tyto části „vloženy“ do pro člověka neškodného viru – takzvaného vektoru. Takto se například očkuje proti ebole. Po vpravení do těla se vektorový virus neškodně namnoží, než jej organismus zlikviduje, mezitím se ale od něj imunitní buňky naučí rozpoznávat též proteiny, které produkuje smrtící ebola. Výroba kompletních virů nebo i jejich proteinů či vektorů je nicméně enormně náročná – hlavně pak na buněčné kultury, které jsou k ní zapotřebí, což limituje škálování celého procesu a masovou produkci. Díky práci Karikóové a Weissmanna je možné produkovat dostatečné množství mRNA, která generuje patřičný protein a zároveň v organismu nevyvolává obecnou zánětlivou reakci svojí přítomností. |
Karikóová a Weissmann pokračovali ve výzkumu a v letech 2008 a 2010 prokázali, že masově produkovaná mRNA s patřičnými chemickými úpravami dokáže významně stimulovat produkci proteinů potřebných k imunitní reakci a souběžně nepůsobit natolik silně zánětlivě.
Právě v průběhu desátých let si pak této metody všimly též farmaceutické koncerny, které se pokoušely vyvinout vakcíny proti tehdy řádícímu viru zika(před lety například proběhla větší epidemie v Brazílii, zika způsobuje u plodů těhotných žen mikrocefalii – pozn. aut.) či nyní již „slavnému“ MERS-CoV (který je příbuzný se SARS-CoV-2 – pozn. aut.).
Zbytek je již nedávná historie – právě rozpracované základy mRNA vakcíny proti MERS-CoV pak byly naměrovány proti SARS-CoV-2 a v prosinci roku 2020 mohla být naočkována drtivá většina populace světa. Lidem bylo podáno více než 13 miliard dávek v rekordně krátké době. Nobelův výbor uznal, že díky tomu byly zachráněny miliony životů a zabránilo se těžkému průběhu nemoci covid-19 u milionů dalších lidí.
