18 lipca 2024

Medyczny Nobel za rozwój technologii mRNA

Katalin Karikó i Drew Weissman za „odkrycia dotyczące modyfikacji nukleozydów, które umożliwiły wytworzenie skutecznych szczepionek mRNA przeciwko COVID-19” otrzymali w tym roku nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny.

Foto: Ill. Niklas Elmehed © Nobel Prize Outreach

Węgierska biochemiczka Katalin Karikó i amerykański immunolog Drew Weissman od 1998 r. współpracowali na Uniwersytecie Pensylwanii nad modyfikacjami mRNA, a następnie dostarczaniem go do komórki w nanocząstce lipidowej tak, aby było ono wysoce stabilne, dawało odpowiedź immunologiczną i nie wywoływało stanu zapalnego w organizmie. Przełomowe wyniki opublikowali w 2005 r., 15 lat przed pandemią COVID-19, q kolejne w latach 2008 i 2010. Niedługo później kilka firm rozpoczęło prace nad wykorzystaniem tej metody przy opracowywaniu szczepionek, m.in. przeciwko wirusowi Zika. Po wybuchu pandemii COVID-19 sięgnięto po nią, by opracować szczepionki przeciwko SARS-CoV-2.

– Pierwsze szczepionki były oparte o całe mikroorganizmy, potem o białka, a następne wykorzystywały już mechanizm transkrypcji i translacji, czyli były oparte o DNA. W tych szczepionkach komórka musiała zrobić wszystko, żeby wchłonąć białko, aby zaszła reakcja immunologiczna. W metodzie Karikó i Weissmana udało się ten proces skrócić – jako szczepionkę podajemy tylko stosunkowo krótką cząsteczkę mRNA. Cały trick polegał na tym, żeby ta cząsteczka była stabilna. Normalnie cząsteczki mRNA należą do cząsteczek dość niestabilnych i trudno byłoby wyprodukować na ich podstawie taką ilość białka, która zdążyłaby wywołać reakcję immunologiczną w organizmie. Ta Nagroda Nobla jest między innymi właśnie za to, że udało się ustabilizować cząsteczki mRNA, podać je do organizmu i wywołać odpowiedź immunologiczną. Dzięki temu, że mRNA można łatwo zsyntetyzować, możliwe staje się przygotowanie całego wachlarza rozmaitych szczepionek i stosunkowo szybką reakcję na zmienność mikroorganizmu – tłumaczy prof. Katarzyna Tońska z Instytutu Genetyki i Biotechnologii Wydziału Biologii Uniwersytetu Warszawskiego.

Zgromadzenie Noblowskie Instytutu Karolińskiego w Sztokholmie podkreśliło, że dokonania Kariko i Weissmana odegrały kluczową rolę w opracowaniu skutecznych szczepionek mRNA przeciwko COVID-19 – w okresie – jak napisano w komunikacie prasowym – jednego z największych zagrożeń dla zdrowia ludzi współczesnego świata. Dzięki zastosowaniu tej metody można było przygotować szczepionkę w rekordowo krótkim czasie.

Metoda Karikó i Weissmana może być wykorzystywana nie tylko w szczepionkach, ale również w terapiach i lekach opartych na mRNA, w tym antynowotworowych. – Imponująca elastyczność i szybkość, z jaką można opracowywać szczepionki mRNA, otwierają drogę do wykorzystania tej technologii także w przypadku szczepionek przeciwko innym chorobom zakaźnym. W przyszłości technologię tę można będzie wykorzystać także do dostarczania białek terapeutycznych i leczenia niektórych typów nowotworów – czytamy w komunikacie prasowym Komitetu Noblowskiego Instytutu Karolińskiego.

O docenieniu potencjału  technologii mRNA przez Komitet Noblowski mówiło się już w ubiegłym roku, wówczas jednak Nagroda Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny powędrowała do szwedzkiego naukowca prof. Svante Pääbo. Paleobiolog został uhonorowany za badania nad genomami wymarłych homininów i ewolucją człowieka.

Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny przyznano już po raz 114. Dotychczas uhonorowano jedynie 13 kobiet. Najmłodszym laureatem był Frederick G. Banting, którego wyróżniono w 1923 r. (miał wówczas 32 lata) za odkrycie insuliny.

Na Nagrodę Nobla składają się: złoty medal, kaligrafowany dyplom oraz czek na 11 mln koron szwedzkich (ok. 4,4 mln zł).

Lidia Sulikowska

Źródło: nobelprize.org, CWiD UW