Będzie polska platforma mRNA? Oby!

Sukces szczepionek mRNA to moment przełomowy dla całej platformy technologicznej o ogromnym potencjale nie tylko w walce z chorobami zakaźnymi, ale i w ramach spersonalizowanych terapii nowotworowych. W mRNA warto zainwestować.

Szczepionki przeciw covid są pierwszym osiągnięciem platformy mRNA, które doczekało się autoryzacji. Zdecydowało o tym kilka czynników, m.in. możliwość szybkiego opracowania preparatu przy wykorzystaniu sprawnej linii technologicznej mRNA, bezprecedensowy sposób prowadzenia równoległych badań klinicznych i wzmożona praca ekspertów instytucji regulatorowych.

Platforma mRNA jest innowacyjna, ale nie nowa

Choć platforma mRNA jest innowacyjna, to nie jest zupełnie nowa. Osiągnięcie stoi na ramionach przełomowych odkryć z zakresu biologii komórki i biologii molekularnej. Możemy się sprzeczać, jak bardzo wstecz trzeba by się cofnąć, żeby dotknąć tych najbardziej podstawowych, ale niewątpliwie ważny był rok 1961, gdy na łamach „Nature” w dwóch osobnych publikacjach dowiedziono ponad wszelką wątpliwość istnienie cząsteczek mRNA w komórkach.

Oczywiście upłynęło sporo czasu, zanim podjęto pierwsze próby z wykorzystaniem podanego z zewnątrz mRNA w celach medycznych, jednak pomysł długo infiltrował naukowe umysły. W 1989 r. doniesiono o pierwszym zakończonym z sukcesem dostarczeniu mRNA do komórek w warunkach in vitro. Cząsteczkę kwasu rybonukleinowego umieszczono w prostym nośniku lipidu kationowego. W kolejnych latach opracowano pierwsze eksperymentalne szczepionki mRNA, które podawano zwierzętom, dowodząc, że metoda prowadzi do ekspresji kodowanego przez cząsteczkę mRNA antygenu, produkcji przeciwciał i odpowiedzi komórkowej.

Problemem był nośnik, który często okazywał się zbyt toksyczny, oraz fakt, że podane z zewnątrz mRNA stawało się celem ataku układu immunologicznego. Rozwój naukowo-technologiczny pozwolił rozprawić się z tymi przeszkodami. Jednocześnie wszczęto obiecujące badania kliniczne zastosowania mRNA w terapii nowotworów, takich jak rak prostaty, niedrobnokomórkowy rak płuc czy czerniak.

mRNA kontra choroby wirusowe

Nie ma wątpliwości, że zastosowanie platformy mRNA do produkcji szczepionek przeciw różnym chorobom, a także w ramach terapii nowotworowych, będzie dynamicznie się rozwijać. Docelowo przeszkodą nie będą ograniczenia logistyczne związane z niskimi temperaturami przechowywania preparatów, bo już teraz stają się dostępne rozwiązania pozwalające przetrzymywać je w zwykłej lodówce – przykładem CVnCoV, kandydatka na szczepionkę niemieckiego CureVac.

Obecnie toczy się ponad 40 badań klinicznych preparatów mRNA. Połowa z nich dotyczy wirusowych chorób zakaźnych wywoływanych m.in. przez wirusa Zika, Epsteina-Barra, RSV czy wirusa grypy pandemicznej. Amerykańska Moderna opracowała dwie kandydatki na szczepionkę mRNA przeciw HIV i z początkiem tego roku ogłosiła rozpoczęcie dla nich badań klinicznych pierwszej fazy. Trwają też prace nad szczepionką mRNA przeciwko wirusowi Nipah, który został uznany przez WHO za zagrożenie epidemiczne i skierowany do pilnych działań badawczo-rozwojowych. A to dlatego, że zakażenie może prowadzić m.in. do wymagającego intensywnej terapii układowego zapalenia naczyń, płuc i mózgu. Wirus Nipah ma długi czas wylęgania, niekiedy nawet do sześciu tygodni, a śmiertelność wynosi 40–75 proc. Plan B przyda się już teraz, kiedy jeszcze nie stanowi globalnego problemu.

Uderzyć mRNA w nowotwór

Podobnie potrzebne są innowacyjne rozwiązania w terapii nowotworów, z którymi układ immunologiczny przegrywa bitwę nader często. Dzięki określeniu typu nowotworu i specyficznego dla niego profilu mutacji możliwe staje się stworzenie cząsteczki mRNA, która dostarczy komórkom instrukcje, jak wyprodukować zmienione białko, by pobudzić układ immunologiczny do walki z nim. Korzystając z platformy mRNA, można dostosować preparat do potrzeb konkretnego pacjenta; od lat trwają takie badania kliniczne.

Infrastruktura, know-how i pieniądze

Wszystko wskazuje na to, że z możliwości mRNA będziemy korzystać też w kontekście trwającej pandemii. SARS-CoV-2 zmienia się i jeżeli będzie się wymykał skuteczności opracowanych szczepionek, to trzeba będzie stworzyć ich nowe, zaadaptowane wersje. Dysponując sprawną platformą mRNA, można je uzyskać niezwykle szybko – według przedstawicieli BioNTechu potrzeba na to sześciu tygodni.

Nie ulega wątpliwości, że mówimy o technologii przyszłości, którą trzeba rozwijać również w skali lokalnej, by stawała się bardziej powszechna i mniej uzależniona od mocy przerobowych koncernów farmaceutycznych. To jednak wymaga czasu, kooperacji i nakładów finansowych. By otrzymać preparat mRNA, trzeba najpierw uzyskać plazmidowe DNA z odpowiednim genem, namnożyć je w komórkach bakteryjnych, potem z plazmidów wyciąć konkretny fragment materiału genetycznego, poddać procesowi transkrypcji na mRNA, a wreszcie załadować tak otrzymane cząsteczki do nośnika, którym są nanocząstki lipidowe. Na wielu etapach potrzebne jest wdrożenie sprawnych systemów kontroli jakości. Do tego infrastruktura, know-how i dotrzymanie wysokich standardów.

Nawet Chiny inwestują w mRNA

Z potencjału mRNA zdali sobie sprawę Chińczycy. W kwietniu szef tamtejszego Centrum Kontroli i Zapobiegania Chorób stwierdził wprost, że skuteczność chińskich szczepionek, w większości opartych na inaktywowanym wirusie, nie jest wysoka. I choć Chiny podważały bezpieczeństwo szczepionek mRNA zachodnich producentów, nie przeszkodziło im to w zabezpieczeniu 100 mln dawek preparatu BioNTech/Pfizer. Jednocześnie powstał lokalny preparat mRNA o nazwie ARCoV, który w styczniu wszedł do drugiej fazy badań klinicznych, a niedawno zaplanowano dla niego fazę trzecią, która obejmie blisko 28 tys. uczestników. Już teraz Chiny budują fabrykę, która umożliwi produkcję na poziomie 120 mln dawek rocznie.

Blog (szalonych) naukowców: Szczepionka mRNA. Czip się nie zmieści

Czy doczekamy się rodzimego mRNA?

Prezes Agencji Badań Medycznych (ABM) dr Radosław Sierpiński zapowiedział, że dzięki podmiotom z polskim kapitałem produkcja preparatów mRNA zagości także u nas. „Nam zależy na tym, żeby doprowadzić tę technologię do takiego rozwoju, w którym zostaną wyprodukowane tzw. dawki pilotażowe. Liczymy, że zespoły naukowe i najbardziej innowacyjne przedsiębiorstwa w ciągu dwóch, trzech lat rozwiną tę technologię na tyle, żeby szczepionka mogła być produkowana na większą skalę, czyli będzie mogła być podawana pacjentom. Wtedy podejmiemy decyzję, czy któryś z tych projektów, a myślę, że wyłonimy ich około pięciu, nadaje się do wdrożenia na dużą skalę” – zapowiedział w rozmowie z wPolityce.pl.

ABM ogłosiło już konkurs „Rozwój innowacyjnych rozwiązań terapeutycznych z wykorzystaniem technologii RNA”. Jego budżet wynosi 300 mln zł, a czas składania wniosków upływa w drugiej połowie lipca. Oczywiście prędko nie doczekamy się przemysłowej produkcji mRNA, ale to bardzo dobrze, że podjęto pierwsze kroki, by tę technologię rozwijać w naszym kraju. Mamy przecież naukowców, którzy od lat pracują nad doskonaleniem terapeutycznego mRNA, jak chociażby zespół prof. Jacka Jemielitego z Centrum Nowych Technologii Uniwersytetu Warszawskiego.

„Idea jest taka, żeby ta technologia zagościła na polskiej ziemi, żeby to były podmioty typowo polskie, z polskim kapitałem, o polskiej strukturze, ponieważ tutaj chodzi o bezpieczeństwo Polaków” – mówi dr Sierpiński. Nawet jeżeli docelowo nie przyda się ona do walki z koronawirusem, to przeznaczone na nią pieniądze nie pójdą w błoto. Polską platformę mRNA będzie można przecież wykorzystać w terapii nowotworów i z różnymi chorobami zakaźnymi. Także zupełnie nowymi.

Wyobraźmy sobie całkiem realny scenariusz: dekadę lub dwie od teraz świat ponownie dowiaduje się o nieznanym wcześniej wirusie, który szybko rozprzestrzenia się w jakimś regionie. Naukowcy go identyfikują, publikują sekwencje genomu, przypisują do określonej grupy wirusów. Zamiast czekać, aż wykryjemy zakażenie tym wirusem w Polsce, ktoś go wyizoluje, utrzyma w warunkach hodowli komórkowej, by wreszcie spróbować klasycznymi metodami go osłabiać lub inaktywować w celu produkcji szczepionki, możemy od razu wykorzystać platformę mRNA do stworzenia takiego preparatu i wprowadzać go do dalszych badań. Nie potrzebujemy do tego patogenu, wystarczą informacje o jego materiale genetycznym i biologii. Zyskujemy cenny czas i niezależność od zagranicznych koncernów farmaceutycznych.

Choć na razie – realnie – polska platforma mRNA to melodia przyszłości. Mamy potencjał intelektualny, przemysł farmaceutyczny i biotechnologiczny. Przy istotnym wsparciu finansowym powinno się udać. Oby.