Technologia mRNA nie tylko w szczepionkach antycovidowych. Trwają intensywne prace nad szczepionkami przeciwnowotworowymi oraz innymi zastosowaniami

Od niemal 30 lat technologia mRNA jest rozwijana pod kątem terapeutycznym. Za przełom można uznać opracowanie dwóch pierwszych szczepionek przeciw COVID-19, co zdaniem prof. dr hab. Jacka Jemielitego było możliwe w tak krótkim czasie właśnie dzięki prowadzonym od lat badaniom. Potencjał terapeutyczny tej technologii jest jednak znacznie większy – trwają intensywne prace nad szczepionkami przeciw nowotworom, a także jej wykorzystaniem w kontekście leczenia zaburzeń metabolicznych czy chorób rzadkich oraz medycyny regeneracyjnej.

– Technologia mRNA jest rozwijana pod kątem terapeutycznym niemal od 30 lat, natomiast absolutnym przełomem w tej dziedzinie było podczas pandemii opracowanie dwóch pierwszych szczepionek antycovidowych w rekordowo krótkim czasie. Było to możliwe właśnie dlatego, że już bardzo wiele wiedzieliśmy o tej technologii. Wiedzieliśmy, jak ją zastosować i dlatego dwie firmy niezależnie opracowały skuteczne szczepionki antycovidowe, które zmieniły obraz pandemii – mówi agencji Newseria prof. dr hab. Jacek Jemielity z Centrum Nowych Technologii na Uniwersytecie Warszawskim.

Potencjał terapeutyczny RNA jest jednak znacznie większy niż zastosowanie przeciwwirusowe. Od wielu lat prowadzone są intensywne prace nad szczepionkami przeciwnowotworowymi. To może się okazać jednym z najważniejszych zastosowań tej technologii.

– Nowotwory są jednak znacznie trudniejszym przeciwnikiem, bo wykształciły szereg mechanizmów, żeby unikać odpowiedzi układu immunologicznego, natomiast na tym polu od lat następuje postęp. My również mamy tutaj swoje zasługi, ponieważ opracowaliśmy wynalazek, który zwiększa stabilność RNA, i on został wykorzystany przez dużą firmę farmaceutyczną w kilkunastu badaniach klinicznych właśnie nad szczepionkami przeciwnowotworowymi – wyjaśnia prof. Jacek Jemielity. – Prace trwają już od wielu lat, ale mamy nadzieję, że najbliższe lata przyniosą przełom.

Zespół naukowców z Uniwersytetu Warszawskiego kierowany przez prof. Jacka Jemielitego i dr hab. Joannę Kowalską we współpracy z badaczami z Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego oraz spółki spin-off UW ExploRNA Therapeutics opracował nową modyfikację mRNA, która pozwala uzyskiwać jak najwięcej terapeutycznego białka przy jak najniższej dawce terapeutycznego mRNA. W trakcie badań naukowcy dowiedli, że zmodyfikowana przez nich cząsteczka mRNA (z AvantCap) wykazuje w niektórych układach nawet sześciokrotnie większą produktywność. To oznacza, że będzie można uzyskać dany efekt terapeutyczny przy znacznie niższej dawce. W pewnych specyficznych warunkach ta różnica bywa jeszcze większa (nawet stukrotnie).

– Takim podejściem terapeutycznym, z którym wiązane są największe nadzieje, jest terapia spersonalizowana, czyli zestaw antygenów, które ta szczepionka ma kodować, tworzy się na podstawie mutacji u konkretnego pacjenta. Dzięki temu szczepionki przeciwnowotworowe są skuteczniejsze. Natomiast ciągle jeszcze nie mamy szczepionki przeciwnowotworowej zatwierdzonej do powszechnego użycia – tłumaczy naukowiec z Centrum Nowych Technologii UW. – Oprócz szczepionek, czyli aktywacji układu immunologicznego, mRNA wykorzystywane jest do tzw. suplementacji białek, czyli leczenia chorób, które źródło mają w braku jakiegoś białka albo w białku, które jest niefunkcjonalne. W tych przypadkach RNA musi być wykorzystywane w taki sposób, żeby produkcja białek trwała jak najdłużej, docelowo przez całe życie pacjenta.

Jako przykłady podaje różne choroby metaboliczne, takie jak fenyloketonuria czy mukowiscydoza, oraz różnego rodzaju dystrofie mięśniowe. Ponadto podkreśla, że mRNA wykorzystywane jest również w medycynie regeneracyjnej i komórkowej.

– mRNA wykorzystywane jest również w precyzyjnej edycji genomu, przy użyciu takich technologii jak CRISPR-Cas9. W tego typu technologiach jeden komponent to białko bakteryjne, które trzeba dostarczyć do organizmu, żeby ten system mógł precyzyjnie modyfikować genom. Najkorzystniejszą metodą dostarczania tego białka jest właśnie wykorzystanie mRNA – wyjaśnia prof. Jacek Jemielity.

Zaznacza, że do pełnego wykorzystania potencjału technologii mRNA konieczne jest jej nieustanne rozwijanie. Jednym z wyzwań z tym związanym jest wydłużenie produkcji białek na bazie RNA. Tutaj wsparciem może być nowe, pionierskie odkrycie naukowców z CeNT UW, WUM i MIBMiK, czyli chemiczna metoda otrzymywania kolistych cząsteczek mRNA. Jak wyjaśniają badacze, cyrkularne RNA ma szereg zalet, a najważniejszą jest to, że jest pozbawione końców. W tej technologii to właśnie zakończenia są najsłabszymi ogniwami, od których rozpoczyna się jej degradacja. Zamykając RNA w kółko, można wydłużyć czas życia RNA, a co za tym idzie, dłużej produkować białka terapeutyczne. W przyszłości może to wspomóc leczenie genetycznych chorób rzadkich, w tym mukowiscydozy.

– Innym niezwykle ważnym zagadnieniem jest dostarczanie mRNA do konkretnych tkanek, do konkretnych typów komórek, tam gdzie produkcja białek ma nastąpić. W tej chwili standardem w dostarczaniu mRNA są nanocząstki lipidowe, tzw. LNPs. One świetnie trafiają do wątroby, natomiast inne tkanki są znacznie trudniejszym wyzwaniem. W tej chwili toczą się więc prace nad nowymi sposobami dostarczania, które udostępnią również inne tkanki dla tej technologii – mówi badacz z Centrum Nowych Technologii UW.

Jak podkreśla, wokół tej technologii narosło wiele mitów i dezinformacji, które mogą wpłynąć na tempo prac nad nią.

– To jest zjawisko niezwykle szkodliwe, dlatego że dezinformacja w internecie rozprzestrzenia się dosłownie z prędkością światła. Walczą z nią ludzie, którzy są odpowiedzialni za słowa i posługują się faktami. Walka z każdą dezinformacją jest niezwykle trudna, ponieważ wymaga nakładu czasu i wiedzy – mówi prof. Jacek Jemielity. – Bardzo smutne jest to, że dezinformacja przynosi niepożądane efekty, również często u ludzi, którzy decydują o nakładach na naukę, o kierunkach rozwoju nauki. Takim smutnym przykładem są obecnie Stany Zjednoczone, gdzie ograniczane i zatrzymywane są w tej chwili projekty związane ze szczepionkami mRNA i obcinane są dofinansowania dla firm, które prowadzą badania nad nimi.