Przełomowe odkrycie polskich naukowców zwiększy skuteczność szczepionek

Mechanizm odpowiedzialny za większą skuteczność szczepionek i terapii mRNA odkryli badacze z Międzynarodowego Instytutu Biologii Molekularnej i Komórkowej w Warszawie (IIMCB). Artykuł na ten temat ukazał się 16 kwietnia na łamach prestiżowego czasopisma „Nature”. Przełomowe odkrycie polskich naukowców przyczyni się do zwiększenia skuteczności szczepionek i leków mRNA.

Przełomowe odkrycie polskich naukowców

.Zdaniem naukowców najnowsze wyniki tych badań ułatwią tworzenie nowoczesnych leków przeciwko nowotworom i chorobom zakaźnym opartych o mRNA. „Szczepionki mRNA odegrały kluczową rolę w opanowaniu pandemii COVID-19. Jednak samo mRNA jest cząsteczką wyjątkowo niestabilną. Nie wpływa to wprawdzie na bezpieczeństwo terapii, ale ogranicza jej skuteczność, np. skraca czas działania” – powiedział PAP jeden z głównych autorów badania, prof. Andrzej Dziembowski z Laboratorium Biologii RNA w Międzynarodowym Instytucie Biologii Molekularnej i Komórkowej (IIMCB) w Warszawie.

Cząsteczki mRNA zawarte w szczepionkach działają tak samo jak naturalne mRNA (informacyjny lub matrycowy RNA) znajdujące się w naszych komórkach – stanowią matrycę do produkcji białka. „Po podaniu szczepionki domięśniowo, mRNA ze szczepionki trafia do komórek odpornościowych, które produkują białko S (białko obecne na powierzchni koronawirusa SARS–CoV–2 – przyp. PAP). Nasz organizm uczy się je rozpoznawać. Dzięki temu, jeśli później zetkniemy się z prawdziwym wirusem, organizm będzie gotowy, by zareagować i powstrzymać rozwój choroby” – wyjaśnił cytowany w informacji prasowej przesłanej PAP dr hab. Seweryn Mroczek z IIMCB oraz Uniwersytetu Warszawskiego. Ze względu na niestabilność mRNA szczepionki na nim oparte mają dość ograniczony czas działania.

Jak wyjaśnił w rozmowie prof. Andrzej Dziembowski, szczególnie istotną rolę w stabilizacji cząsteczki mRNA i produkcji białka, które jest w niej zapisane, odgrywa tzw. ogon poli(A). Znajduje się on na końcu każdego mRNA i składa się wyłącznie z adeniny. Dlatego zespół naukowców pod kierunkiem prof. Andrzeja Dziembowskiego we współpracy z badaczami z innych jednostek Kampusu Ochota analizował, jak zmieniają się ogony poli(A) w mRNA, które jest obecne w popularnych szczepionkach stosowanych podczas pandemii – Comirnaty i Spikevax. W tym celu badacze wykorzystali tzw. sekwencjonowanie nanoporowe, które pozwoliło na bezpośredni odczyt sekwencji cząsteczek mRNA szczepionek, w tym ogonów poli(A).

„Stworzyliśmy specjalne oprogramowanie do analizy danych z sekwencjonowania terapeutycznych cząsteczek mRNA, koncentrując się metabolizmie ogonów poli(A)” – skomentował dr Paweł Krawczyk, który w grupie badawczej prof. Andrzeja Dziembowskiego odpowiadał za metody obliczeniowe.

Wehikuł czasu dla mRNA

.Dotąd zakładano, że ogon może się tyko skracać. Polscy naukowcy wykazali, że enzym TENT5A odgrywa kluczową rolę w wydłużaniu ogona poli(A). Bierze on udział w dodawaniu cegiełek (tj. cząsteczek adeniny) do ogona poli(A) mRNA. Jest obecny w niektórych komórkach naszego organizmu, przede wszystkim w tych, które produkują dużo białek wydzielanych następnie na zewnątrz komórki (tzw. sekrecja). Są to np. osteoblasty produkujące kolagen niezbędny do powstawania kości.

„Wydłużanie ogona poli(A) jest jak odwrócenie klepsydry – «kupuje» dodatkowy czas, dzięki czemu mRNA działa znacznie dłużej w komórkach” – wyjaśnił dr Paweł Krawczyk. Dlatego badacze określili polimerazę TENT5A jako wehikuł czasu dla mRNA. „Udowodniliśmy, że TENT5A sprawia, że cząsteczki mRNA stają się stabilniejsze, co pozwala na bardziej długotrwałą i efektywną produkcję antygenów – substancji wyzwalających reakcję odpornościową organizmu” – dodał dr Paweł Krawczyk. Zespół prof. Andrzeja Dziembowskiego zaobserwował również, które komórki organizmu odgrywają najważniejszą rolę w działaniu szczepionek mRNA. Są to makrofagi, rodzaj komórek odpornościowych, które odpowiadają za wychwytywanie i neutralizowanie „intruzów”.

„To głównie w makrofagach powstaje białko zapisane w mRNA szczepionki, które jest niezbędne do wywołania odpowiedzi immunologicznej i odporności” – powiedział specjalista. Jak wyjaśnił, po podaniu szczepionki do mięśnia, makrofagi podążają do miejsca wkłucia, pobierają mRNA przenoszone w specjalnych molekułach lipidowych i następnie produkują zapisany w nich antygen. „Gdy w makrofagach brak enzymu TENT5A, szczepionka nie jest tak trwała, powstaje mniej antygenu i odpowiedź immunologiczna jest słabsza” – wyjaśnił prof. Andrzej Dziembowski.

Uniwersalny mechanizm stabilizacji cząsteczki mRNA

.Jak podkreślił, stabilizacja cząsteczki mRNA przez enzym TENT5A jest mechanizmem uniwersalnym, dlatego posiada ogromny potencjał dla medycyny. Polskie odkrycie otwiera drogę do opracowania bardziej trwałych szczepionek i leków opartych na mRNA. „W dużym uogólnieniu można zrobić takie mRNA, które będzie idealnym substratem dla enzymu TENT5A, a jednocześnie zahamować mechanizmy powodujące degradację mRNA” – wyjaśnił prof. Andrzej Dziembowski. Zaznaczył, że jego zespół ma już pomysły na zastosowanie swojego odkrycia w medycynie. Przełomowe badania zostały zrealizowane w oparciu o infrastrukturę badawczą IN-MOL-CELL Międzynarodowego Instytutu Biologii Molekularnej i Komórkowej. Została ona zakupiona dzięki środkom z Krajowego Planu Odbudowy.

Autorzy badań podkreślają, że publikacja na łamach tygodnika „Nature” (najwyższy na świecie współczynnik cytowań, tzw. Impact Factor – IF, wśród wydawnictw multidyscyplinarnych), stanowi wyróżnienie w świecie nauki. „Nasza droga do Nature była długa i wyboista. Pracę nad projektem rozpoczęliśmy w trakcie pandemii w połowie 2021 roku. Po wysłaniu pierwszej wersji artykułu w grudniu 2022, byliśmy wielokrotnie proszeni o dodanie nowych danych i naniesienie poprawek” – powiedział prof. Andrzej Dziembowski. Naukowcy są szczególnie dumni z faktu, że jest to pierwsza publikacja w dziedzinie nauk o życiu na łamach Nature w XXI wieku, która została wypracowana wyłącznie przez polskie instytucje naukowe.

Przełomowe wyniki badań stały się inspiracją do stworzenia innowacyjnego programu edukacyjnego. Już w październiku tego roku na Wydziale Medycznym Uniwersytetu Warszawskiego ruszy nowy kierunek studiów magisterskich – Leki Biologiczne (Biological Therapeutics). Jego współtwórcą jest Międzynarodowy Instytut Biologii Molekularnej i Komórkowej. Kierunek pozwoli kształcić przyszłe kadry specjalistów w dziedzinie biotechnologii, leków biologicznych i terapii opartych na mRNA.

Zdrowie publiczne to dobro wspólne

.”Państwo ma obowiązek chronić zdrowie publiczne. To oznacza nie tylko dostęp do szczepień, ale też przeciwdziałanie dezinformacji i konsekwentne budowanie zaufania do nauki. Potrzebujemy edukacji zdrowotnej, lepszej komunikacji i jasnego sygnału ze strony rządu i parlamentu: szczepienia są bezpieczne, skuteczne i ratują życie” – pisze Paulina MATYSIAK w opublikowanym na łamach „Wszystko co Najważniejsze” tekście „Zdrowie publiczne to dobro wspólne„.

„Szczepienia stanowią jedno z kluczowych dokonań medycyny, które znacząco wpłynęły na rozwój zdrowia publicznego. Odgrywają fundamentalną rolę w profilaktyce chorób, zabezpieczaniu społeczeństw oraz budowaniu zdrowia na skalę globalną. Pozwalają nam uniknąć chorób i ich ciężkich skutków oraz umożliwiają życie w zdrowiu”.

„Szczepienia to nie kwestia „wiary” czy „opinii” – to kwestia wiedzy, odpowiedzialności i troski o wspólne zdrowie. Niestety w polskiej debacie publicznej zbyt często pozwalamy sobie na udawanie, że w tej sprawie można mieć „różne zdania”. Można dyskutować o organizacji systemu zdrowia, ale nie o podstawach medycyny”.

„Jako politycy mamy szczególny obowiązek: mówić jasno i opierać się na faktach. Tymczasem zbyt wielu przedstawicieli sceny politycznej flirtowało lub wciąż flirtuje z ruchem antyszczepionkowym – ze strachu przed utratą poparcia, dla medialnego szumu albo z czystego cynizmu. To bardzo niebezpieczna gra, której ofiarami są konkretni ludzie – dzieci, seniorzy, osoby z osłabioną odpornością”.

.”Pod koniec ubiegłego roku Najwyższa Izba Kontroli wskazywała na poważne problemy z realizacją obowiązku szczepień ochronnych dzieci i młodzieży. Mimo jasno określonych zadań Państwowej Inspekcji Sanitarnej, związanych z nadzorem nad wykonaniem tego ustawowego obowiązku oraz zadaniami w zakresie profilaktyki, wzrosła liczba odmów szczepień, a skontrolowane organy Inspekcji oraz placówki podstawowej opieki zdrowotnej (POZ) nie zapewniły odpowiedniego poziomu wyszczepienia. W Polsce obowiązek szczepień ochronnych ze względu na wiek, według danych GUS, obejmuje ok. 7,5 mln dzieci i młodzieży. W ostatnich latach liczba odmów szczepień wzrosła z ok. 40 tys. w 2018 roku do ponad 87 tys. w 2023 roku” – pisze Paulina MATYSIAK.

LINK DO TEKSTU: https://wszystkoconajwazniejsze.pl/paulina-matysiak-zdrowie-publiczne-to-dobro-wspolne/

PAP/MJ