A koronavírus ellen kifejlesztett mRNS-technológia a szakemberek reményei szerint akár daganatos, szív- és érrendszeri, vagy autoimmun betegségek esetén is alkalmazható lehet. A vakcina fejlesztésében részt vevő BioNTech RNS Fehérjeterápiás Kutatórészlegének társigazgatóját, Szabó Gábor Tamást kérdeztük.
A védőoltások célja, hogy a szervezetben kialakítsák az immunmemóriát. A vakcinák felkészítik az immunrendszert a kórokozóval való találkozásra, így ha fertőzés történik, akkor a betegség vagy ki sem alakul, vagy ha mégis, annak lefolyása szinte tünetmentes lesz. A koronavírus esetében is ez a jelentősége az oltásnak.
Vadonatúj technológia
Az oltások egyik fajtája m-RNS technológiával készült, amely az úgynevezett hírvivő RNS angol nevének (messenger) rövidítéséről kapta elnevezését. Tavaly januárban a kutatók már tudták a vírus genomszekvenciáját, ami óriási lépés volt, mert lökést adott az ilyen típusú vakcina fejlesztéséhez. A genomszekvencia meghatározása igen leegyszerűsítve azt jelenti, hogy egy arra alkalmas laborban van egy gép, amelybe megfelelő tisztítás után betesznek egy betegmintát. A gép összeköttetésben áll egy számítógéppel, amelynek képernyőjén az elemzés kezdete után nagyjából tíz órával látják a jelenlegi pandémiát okozó SARS-CoV-2 vírus genetikai anyagát. Régebben ez a meghatározás több hétbe is beletelt.
Más technológiát használó vakcinák a teljes vírussal vagy annak egyik fehérjéjével manipuláltak. A harmadik generációs mRNS-technológia ezzel szemben a szervezetre bízza a védekezés kialakításához szükséges fehérje elkészítését azzal, hogy mRNS segítségével juttatja be annak genetikai kódját a szervezetünkbe. Az elkészített fehérjét az immunrendszer felismeri, elkezd ellenanyagokat termelni és megakadályozza a vírust abban, hogy betegséget okozzon.
A vírus kritikus eleme
Ahhoz, hogy az mRNS-alapú vakcina egyáltalán kifejleszthető legyen, számos tényezőnek kellett egyszerre elérhetőnek lennie. „Az első, hogy készen állt amódosított mRNS-technológia. Karikó Katalin korábbi kutatásának eredményei tették lehetővé, hogy az mRNS, módosított nukleozidok alkalmazásával hatékonyan legyen felhasználható gyógyászati célra. Továbbá korábbi vizsgálatai, amelyek az mRNS lipid nanopartikulumokba történő csomagolására irányultak, szintén meghatározóak voltak a technológia alkalmazhatóságának elérésében. Karikó Katalin, a BioNTech cég alelnöke munkacsoportjában, amelynek én is tagja vagyok, az elmúlt években számos jelentős kutatási eredmény született a technológia optimalizálásában a gyógyászati felhasználás érdekében” – mondta el Szabó Gábor Tamás, a vakcina fejlesztésében részt vevő BioNTech RNS Fehérjeterápiás Kutatórészlegének társigazgatója.
A cég 2018 óta a Pfizerrel együttműködésben végez kutatásokat mRNS-alapú vakcina kidolgozására. A koronavírus elleni vakcina fejlesztéséhez nagyban hozzájárult, hogy az ehhez hasonló kórokozók (SARS, MERS) a korábbi években már okoztak járványokat, így a kutatók fontos megállapításokat tudtak tenni. Az egyik ilyen, hogy az emberi sejtek megfertőzésében a vírus tüskefehérjéjének van szerepe, azaz a védettség kialakulása szempontjából ez lehet a vírus kritikus eleme. Tehát a korábban kialakított mRNS-platformba ennek a tüskefehérjének a genetikai információját kell beilleszteni.
A fejlesztés gyorsaságát és a vakcina hatékonyságának ellenőrzését az a sajnálatos tény is segítette, hogy tombolt a világjárvány. Ebből pedig levonható az a következtetés, amelyet sok virológus is hangoztatott az elmúlt hónapokban: nem a fejlesztés volt gyors, hanem az eddigiek haladtak lassan.
Kiszámíthatóság
Persze félelmek, konteók, sőt félremagyarázások így is születtek bőven a vakcina rövid és hosszú távú esetleges károkozását illetően. Rövid távon mellékhatásokról lehet beszélni, a vakcina beadását például bőrpír, hőemelkedés kísérheti, de szerencsére arra is van tudományos magyarázat, hogy miért nem tud hosszú távon kárt okozni a vakcina a szervezetben. „Ennek a kérdésnek a megválaszolásához tudni kell, hogyan működik az mRNS, és jelen esetben a vakcina. Az mRNS alkalmazásának nagy előnye az időbeni kiszámíthatósága. Mivel rövid idő után lebomlik, hosszú távú hatásra, ami az mRNS jelenlétéből következne, nem kell számítani. Csak az emberi szervezetben természetesen is előforduló alkotóelemekből áll, így a lebontás után sem keletkezik kóros termék. Az mRNS-ről átírásra kerül egy fehérje saját sejtjeinkben, ami a vakcina esetén a vírus tüskefehérjéje. Ez a fehérje az immunrendszer számára idegenként jelenik meg, emiatt prezentálása kerül, ezzel aktiválva a védekező mechanizmust” – világított rá Szabó Gábor Tamás. Hozzátette: a vakcinafejlesztéssel, a klinikai fázisvizsgálatokkal, az amerikai Élelmiszer- és Gyógyszerfelügyelet (FDA), valamint az Európai Gyógyszerügynökség (EMA) engedélyeztetési eljárásaival kapcsolatban minden információ publikus. Így a hatékonysági, biztonságossági eredmények, köztük a mellékhatások is, amelyeket a tudományos és laikus közösség is megismerhet. Ráadásul napjainkig több millió oltás történt meg, az ún. való élet adatai pedig igen hasonló eredményeket mutatnak, mint amit az önkéntesek bevonásával történt, randomizált klinikai tanulmányban tapasztaltak a kutatók.
Biztató jövő
Magát az mRNS-technológiát vélhetően más, esetleg a jövőben pandémiát okozó organizmusok ellen is fel lehet majd használni. Sőt, akár más betegségekben is, ahol az immunrendszer működésének aktiválása vagy módosítása szükséges. Ilyen lehet egy daganatos vagy épp autoimmun betegség, de itt a lehetőségek nem érnek véget. „Az mRNS-terápiák alkalmazása szempontjából talán a legfontosabb, hogy molekuláris szinten feltérképezett legyen az a terület, illetve folyamat, ahol használni szeretnénk. Egy betegség patológiájának részletes megértése mellett lehet megadni, hogy az mRNS segítségével mi az a fehérje természetű anyag, amit be szeretnénk juttatni. Azt gondolom és remélem, hogy a jövőben a betegségek molekuláris szintű megértésével párhuzamosan az mRNS-technológia alkalmazása megoldást kínál majd azokra a betegségekre, amikre eddig nem volt megfelelő terápia. Kiemelt lehet a kardiovaszkuláris regeneráció területe, valamint a ritka genetikai alapú hiánybetegségek megoldása” – érzékeltette a talán nem is olyan távoli jövőt a BioNTech magyar kutatója.
A vakcina kifejlesztése magyar tudósok sorának nevéhez fűződik. Karikó Katalin és Pardi Norbert biokémikusok a philadelphiai Pennsylvaniai Egyetemen dolgoztak együtt a fejlesztőmunkában. Szabó Gábor Tamás, a BioNTech mainzi központjában adta hozzá tudását. Meg kell említeni Lukács Noémi professzor nevét is, aki Szirákon munkált ki és gyárt egy olyan fehérjefelismerő antitestet, amely annak vizsgálatában ad segítséget, hogy milyen sejtekben, szövetekben szaporodik a vírus, vagy hogy bizonyos gyógyszerek gátolják-e a szaporodását.
Univerzális influenzavakcina
Pardi Norbert biokémikus, a Pennsylvaniai Egyetem professzora a Ludovika TV Célkeresztben című műsorának vendégeként avatta be a nézőket a kutatómunka részleteibe: „2014 nyarán végeztem azokat a kísérleteket, amelyek során speciális zsírmolekulákba csomagoltuk az RNS-t, így meg tudtuk ideiglenesen, mondjuk egy hétig védeni a gyors lebontástól. Így az RNS el tudja végezni a szervezetben azt a munkát, hogy egy vakcinalkalmazás esetén megtermelje azokat a fehérjéket – SARS-CoV-2 esetén a tüskefehérjét –, amelyek eredményeként immunválasz születik. Ez volt tulajdonképpen, amit én hozzátettem ehhez a technológiához; mi találtuk ki a zsírmolekulába csomagolást, és mi bizonyítottuk két évvel később, hogy ez a nukleozidmódosított RNS kiválóan alkalmazható vakcinaként”.
A professzor 2011–2013 között dolgozott az egyetemen Karikó Katalinnal. Arra is felhívta a figyelmet: még ha ki is derül, hogy a koronavírus jövőbeni mutánsa ellen csökken az emberek védettsége, akkor is érdemes beadatni az oltást, mert még a 95 százalékról esetleg 50-60 százalékra eső hatékonyság is jelentős védelem. Lehet, hogy ez kell a megbetegedés súlyosabb lefolyásának elkerüléséhez, ráadásul a vakcinálás csökkenti a vírus átadásának veszélyét.
Pardi Norbert kutatócsoportjával alapkutatási szinten most arra vállalkozik, hogy megértse, miért működik ennyire jól ez a vakcina. Alkalmazott kutatási szinten egy univerzális influenzavakcina, de HIV- és maláriaoltás kifejlesztése is a célja a professzornak, akinek laborjában rákkutatási projekt is indult. Ezekben a munkákban magyarországi együttműködő partnerek is részt vesznek.
Variációk védekezésre
Magyarország már többféle készítménnyel tud védekezni a koronavírus ellen. A Pfizer/BioNTech és a Moderna által előállított mRNS-alapú vakcinák mellett érkezik az adenovírus-vektor technológiát alkalmazó Astra-Zeneca/Oxford és az orosz Szputnyik V, de más egyéb oltóanyag is.
Az enyhe tüneteket mutató betegek a favipiravir tablettát, a középsúlyos és súlyos állapotba került betegek a remdesivir infúziót kapják a szokásos lázcsillapító és a felülfertőződést megakadályozó támogató gyógyszerek mellett.
Az Országos Gyógyszerészeti és Élelemzés-egészségügyi Intézet (OGYÉI) engedélyezte a bamlanivimab nevű készítmény vészhelyzetbeli alkalmazását. Az antitest-terápia az enyhe és a közepesen súlyos COVID-betegek kezelésére alkalmas. A szert felnőtteknél és 12 éves vagy annál idősebb, 40 kg vagy annál nagyobb testtömegű serdülőknél használják, akiknél fennáll a nagyfokú kockázata annak, hogy a betegség súlyos stádiumába kerüljenek. A bamlanivimab antitest-terápia jelentősen csökkentheti a koronavírus-betegség szövődményeinek kialakulását, így számos esetben elkerülhető a kórházi kezelés, ami a betegek gyorsabb gyógyulásán túl enyhítheti az orvosokra, nővérekre és a teljes kórházi rendszerre nehezedő terhet is. Itt tartunk most, a jövő mindezek nyomán a ragály eltűnését, más betegségek minden eddiginél forradalmibb terápiáját, rengeteg új tudást és a történtek tanulságainak levonását hozhatja magával. Remélhetőleg!
COVID-vakcinák
Génbázisú oltóanyagok: ezek a koronavírus génállományának egy részét, (m)RNS-darabkáját juttatják a szervezetbe, a sejtek termelni kezdik a koronavírus tüskefehérjét, ami immunválaszt vált ki. Ilyen vakcinák: Pfizer/BioNTech, Moderna, Curevac.
Vektoralapú oltóanyagok: a sejtekbe bejutó, emberre ártalmatlan adenovírus tartalmazza a koronavírus tüskefehérjéjét kódoló gént, ami elindítja a tüskefehérje-termelést, így váltja ki az immunválaszt. Ilyen vakcinák: Gamaleja (Szputnyik V), Astra-Zeneca/Oxford, Janssen (Johnson&Johnson), Ad5-nCoV (CanSino Biological Inc., Beijing Institute of Biotechnology).
Subunit oltóanyagok: ezek a koronavírus egyik tipikus fehérjealegységét (ún. subunit) tartalmazzák. Ilyen vakcinák: Novavax, Anhui Zhifei Longcom.
Epitóp oltóanyagok: a koronavírusból kinyert fragmenteket, peptidantigéneket tartalmazó oltóanyag. Ilyen vakcina: FBRI.
Inaktivált vírus alapú oltóanyagok: a megbetegedést nem okozó, azaz nem fertőzőképes vírus vált ki immunválaszt. Ilyen vakcinák: Wuhan Institute of Biological Products, Beijing Institute of Biological Products, Sinopharm, Sinovac, Bharat Biotech/ICMR (India).
A cikk eredeti változata a Bonum Publicum februári számában jelent meg.