Вакцины - одно из самых успешных вмешательств в области общественного здравоохранения в нашей истории, которое привело к искоренению оспы, почти искоренению полиомиелита и значительному сокращению числа заболевших, а также глобальной заболеваемости и смертности от многих болезней.
Однако разработка вакцины оказалась менее успешной против сложных инфекционных заболеваний, когда вариабельность патогенов и / или механизмов уклонения от иммунитета объединились, чтобы создать серьезные препятствия, и оказались безуспешными против неинфекционных заболеваний, включая рак, аутоиммунные заболевания, аллергию, нейродегенеративные и метаболические заболевания. Кроме того, в настоящее время разработка вакцины - это дорогостоящий, медленный и трудоемкий процесс, который стоит миллиарды долларов, занимает десятилетия и дает менее 10% успеха. В то время как некоторые вакцины, такие как вакцина против оспы, подходят к золотому стандарту пожизненной защиты для каждого человека после однократной иммунизации, другие вакцины менее эффективны, часто требуют нескольких иммунизаций и менее эффективны для групп населения, наиболее подверженных заболеванию, таких как младенцы, пожилые люди и люди, живущие в развивающихся странах.
Совершенно очевидно, что существует острая необходимость в определении способов улучшения не только эффективности самих вакцин, но и самих процессов, с помощью которых они разрабатываются.
мРНК возникла как альтернатива традиционной разработке вакцины в начале 1990-х годов, основываясь на исследованиях, включающих инъекции РНК мышам в Центре Вайсмана при Университете Висконсин-Мэдисон. мРНК - это молекула, которая по сути доставляет клеткам инструкции по построению определенных белков. Белки являются ключом к успеху вирусной инфекции, потому что они позволяют вирусу реплицироваться после того, как он прикрепится к клетке. Коронавирус, например, прикрепляется к клетке с так называемым «спайковым» белком, который запускает репликацию вируса, превращающую инфекцию в COVID-19.
Теория, лежащая в основе вакцин, заключается в том, что мРНК скажет клетке произвести белок, который используется определенным вирусом, что вызовет иммунный ответ, который создает способность организма отражать настоящий вирус.
«По сути, это биологическое программное обеспечение», - говорит Кук.
Теория показала себя многообещающей в лабораторных экспериментах и испытаниях на животных в 1990-х и начале 2000-х годов, когда исследователи стремились создать методы лечения, чтобы остановить распространение рака, и вакцины для защиты от таких вирусных заболеваний, как грипп, лихорадка Эбола и SARS (тяжелый острый респираторный синдром). .
«С самого первого эксперимента мы знали, что он может стать невероятным терапевтическим средством», - говорит Дрю Вайсман, доктор медицинских наук, руководитель лаборатории исследования РНК в Медицинской школе Перельмана при Пенсильванском университете (PSOM) в Филадельфии. Однако изначально было трудно получить государственное или корпоративное финансирование, отмечает он, потому что «фармацевтические компании и исследователи в это не верили».
Теперь же, когда мРНК технологии стали более чем применимы, можно быть абсолютно уверенным, что разработка новых вакцин станет прогрессировать по экспоненте. Кто знает, до чего додумаются биологи через 5 лет. А через 15? Универсальная вакцина не за горами. То, что раньше казалось фантастикой - сегодня находится в обозримом горизонте недалёкого будущего.