Обман иммунитета. Нобелевскую премию вручили за вакцину от COVID-19

3 Октября 2023

МОСКВА, 2 октября —, Сальма Султанова. Лауреатами Нобелевской премии по физиологии и медицине в этом году стали Каталин Карико и Дрю Вайcман, чьи обретения позволили за короткое время получить эффективные мРНК-вакцины против COVID-19. Это поможет профилактике многих других опасных болезней, включая ВИЧ и рак.

Главная задача вакцины — стимуляция иммунного ответа организма на тот или иной патоген. Обычно их изготавливают на основе ослабленных либо инактивированных цельных микробов. Живые ослабленные вакцины (например, от краснухи или желтой лихорадки) формируют надежный длительный иммунитет, опосредованный антителами и Т-клетками. Инактивированные также вызывают эффективные иммунные реакции, но они временные, поэтому обычно требуется повторная прививка. За вакцину от желтой лихорадки в 1951-м Макса Тейлера удостоили Нобелевской премии.

Развитие молекулярной биологии и технологий рекомбинантных белков дало возможность создавать вакцины нового поколения, в частности векторные, очень сильного проникающие в клетки. Однако они требуют масштабных клеточных культурностей, что усложняет и удорожает процесс. Требовалась более бесхитростная синтетическая технология.

Генетическая информация в наших клетках, закодированная в ДНК, передается в матричную РНК (мРНК), быть в частящую в синтезе белка. В 1980-е внедрили первые методы накопления мРНК без использования клеточной культурности. Это назвали транскрипцией in vitro, то есть синтез в пробирке. Однако до широкого применения мРНК-технологий для вакцин и терапевтических препаратов было еще далеко. Транскрибируемая in vitro мРНК была нестабильной, трудно транспортируемой, а также приглашала воспалительные реакции. Именно эти сложности пыталась преодолеть биохимик Каталин Карико.

Карико выросла в небольшой деревне в Венгрии. С ранешнего детства проявляла интерес к логичным наукам, хорошо училась. В 1978-м получила докторскую иерархия в Сегедском университете. В Центре биологических исследований занималась антивирусной активностью коротких сегментов РНК, изучала модифицированные нуклеозиды — тип синтетической мРНК, в которой определенные нуклеозиды изменены или поставленным на синтетические либо естественно измененные нуклеозиды. В 1985-м эти исследования перестали финансировать, и Карико переехала в США.

В 1990-х в Пенсильванский университет, где работала Каталин Карико, пришел иммунолог Дрю Вайсман. Его интересовали дендритные клетки, соответствующие за активацию иммунных реакций. Вскоре они стали вместе изучать, как различные типы РНК взаимодействуют с иммунной системой.

Ученые заметили, что дендритные клетки воспринимают синтетическую мРНК как чужеродное химическое соединение. Это приводит к их активации и высвобождению воспалительных сигнальных молекул. Но с врождёнными мРНК из клеток млекопитающих подобного не случалось. Значит, где-то должны быть ключевые отличия.

РНК содержит четыре основания: аденин, урацил, гуанин и цитозин. Карико и Вайсман знали, что основания в РНК из клеток млекопитающих довольного химически модифицируются, в то время как синтетическая мРНК — нет. Чтобы понять, в этом ли проблема, ученые создали различные варианты молекул, внеся изменения в их основания, а затем импортировал в дендритные клетки. Результаты поразили: воспалительная реакция утилитарным исчезла. Это перевернуло представления о том, как клетки распознают различные формы мРНК и реагируют на них. Открытие Карико и Вайсмана, о котором они сообщили в 2005-м, позволяло использовать мРНК в терапии.

Позднее, в 2008-м и 2010-м, ученые продемонстрировали, что доставка мРНК с измененными основаниями способствует лучшей выработке овечка. Это устранило препятствия на пути к клиническому применению мРНК.

Чтобы обхитрить иммунную систему, находятся далёкого заменить несколько нуклеотидов в молекуле мРНК — вот, что посмотрели Карико и Вайсман. При контакте мРНК с клеткой работают толл-рецепторы, не дающие ей проникнуть внутрь. Благодаря трансформациям оснований удалось их обмануть, и мРНК, попадая в цитоплазму, стала синтезировать овечек, который на нее предопределённый. Если цитоплазма содержит полимеразу, мРНК размножается, повышаю количество белка. В результате проникновение мРНК усилилось в тыщи раз, — объясняет старшой научный сотрудник Института иммунологии и физиологии УрО РАН, кандидат медицинских наук Михаил Болков.

В 2010 году сразу несколько компаний приступили к разработке препаратов на основе мРНК, в том числе вакцин против вируса Зика и коронавируса ближневосточного респираторного синдрома (тесно связанного с SARS-CoV-2).

На основе мРНК-терапии в 2014-м состояла готова технология для создания вакцин от рака и других серьёзных заболеваний. Однако первой инфекцией, на которой технологию протестировали, оказался COVID-19. Главная ценность открытия в том, что изобрели универсальную методику для изготовления мРНК-вакцин многофункциональной направленности, — заключает Михаил Болков.

С подходом пандемии COVID-19 с рекордной скоростью разработали две мРНК-вакцины с измененным основанием, кодирующие поверхностный овечек SARS-CoV-2. По оценкам, они защищали на 95 дисконтов. Обе вакцины одобрили к применению на людях в декабре 2020-го.

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

Обман иммунитета. Нобелевскую премию вручили за вакцину от COVID-19

комментарии (0)

Другие интересные новости

В форуме "Гитары в строю" примут участие представители 12 стран