27 grudnia 2020 r. w Polsce ruszyła akcja szczepień przeciw koronawirusowi. Preparaty bazujące na mRNA okazały się bezpieczne i skuteczne. To dzięki nim udało się ochronić wiele osób przed zachorowaniem na COVID-19, powikłaniami i śmiercią.

Teraz twórców tej technologii w końcu uhonorowano. Medyczny Nobel 2023 przypadł w udziale Katalin Karikó i Drew Weissmanowi.

Katalin Karikó i Drew Weissman opracowali technologię mRNA

Węgierska biochemiczka Katalin Karikó była od lat typowana do tej nagrody. Dokonała ona przełomu w dziedzinie badań nad RNA. Badania zaczęła w latach 90. W 2005 r. opublikowała – wraz z amerykańskim immunologiem Drew Weissmanem – pracę pokazującą, jak można bezpiecznie dostarczyć tę cząsteczkę do komórek. Kluczowa była chemiczna modyfikacja jednego z elementów cząsteczki.

To dzięki tym badaniom prace nad szczepionkami RNA ruszyły z miejsca. Prace nad szczepionką przeciw COVID-19 rozpoczęły się w lutym 2020 r. Mimo ekspresowego tempa uczeni przeprowadzili rygorystyczne badania kliniczne, dowodzące skuteczności i bezpieczeństwa podawania preparatu.

Objawy niepożądane po jego podaniu są w przeważającej większości niegroźne – najczęściej spotykany jest ból w miejscu wstrzyknięcia. Najpoważniejsze skutki uboczne – silne reakcje alergiczne – pojawiły się u zaledwie kilku na kilka milionów zaszczepionych.

Komentarze ekspertów

Tegoroczny Nobel z medycyny był szeroko komentowany. – 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. Uodporniają one nas na wirusy, a w przyszłości być może na bakterie, mogą mieć zastosowanie w leczeniu nowotworów – wyjaśnia prof. dr hab. Katarzyna Tońska z Instytutu Genetyki i Biotechnologii Wydziału Biologii Uniwersytetu Warszawskiego.

– Tak szybkiego nagrodzenia technologii przez Komitet Noblowski jeszcze nie było. To wyjątkowa sytuacja pandemii spowodowała działanie naukowców, czyli opracowanie szczepionki mRNA. Było to rzeczywiście niekonwencjonalne i wszyscy podkreślali, że jest to de facto w pewnym stopniu eksperyment. Ale konieczny do przeprowadzenia i niezwykle skuteczny – podkreśla prof. dr hab. n. med. Paweł Włodarski z Zakładu Metodologii Badań Naukowych, prorektor ds. umiędzynarodowienia, promocji i rozwoju Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego.

Dlaczego nagrody nie przyznano wcześniej?

Czemu węgierska naukowczyni nie dostała Nobla wcześniej? Możliwe, że komitet noblowski obawiał się kontrowersji. Katalin Karikó urodziła się i pracowała na Węgrzech za czasów komunizmu. Wyemigrowała do USA w 1985 r.

Jej reputacji zaszkodził fakt, że kilka lat wcześniej podpisała zgodę na współpracę ze służbą bezpieczeństwa. Co prawda, jak sama twierdzi – i co zdaje się mieć potwierdzenie w dokumentach – nigdy tej współpracy nie podjęła. Jednak dla węgierskich prawicowych mediów lojalka była wystarczającym powodem do oskarżeń o zdradę.

Warto pamiętać, że w 2019 r. werdykt noblowski dotyczący odkrycia planet pozaziemskich pominął Aleksandra Wolszczana. Ten polski astronom również był powszechnie krytykowany za to, że współpracował z kontrwywiadem PRL. Brak Nobla dla niego zranił głównie naszą narodową dumę. Natomiast pomijanie Katalin Karikó przez lata było zmarnowaniem doskonałej okazji na dodatkową promocję szczepień przeciw COVID-19.

Jak działa szczepionka RNA?

W klasycznych preparatach pacjentowi podaje się całego, nieaktywnego wirusa albo jego fragment. Nowa generacja szczepionek, której przykładami są produkty Pfizera i Moderny, stosuje inne podejście. Zamiast podawać pacjentowi gotowe wirusowe białko, uczeni zmuszają jego komórki do produkcji tej substancji. W tym celu stosują cząsteczkę RNA.

Gdy w komórce ma powstać białko, „przepis” na nie jest kopiowany z zawartej w jądrze komórkowym nici DNA na krótką, jednoniciową cząsteczce kwasu rybonukleinowego, czyli RNA. Ta jego odmiana zwana jest RNA informacyjnym, czyli mRNA. Można to porównać do kserowania jednej kartki z książki.

mRNA wydostaje się z jądra i trafia do rybosomu, gdzie informacja jest odczytywana przez enzymy. Na jej podstawie rybosom syntetyzuje z aminokwasów cząsteczkę białka. Szczepionka RNA dostarcza do komórki krótki odcinek tego kwasu, który „udaje” mRNA. Na tej podstawie rybosom produkuje jedno z białek wirusa. Jego obecność w organizmie to sygnał dla układu odpornościowego, który rozpoczyna produkcję przeciwciał zwalczających wirusa.

Po przejściu przez rybosom nić mRNA jest – podobnie jak niepotrzebna już nam kartka ze skserowanymi informacjami – poddawana recyklingowi, czyli rozkładana na elementy składowe. mRNA nie może więc wrócić do jądra i zmienić zapisu DNA w nim.

Źródła: Nobelprize.org, archiwum NG, CWiD UW.

Szukasz więcej fascynujących informacji na temat świata roślin i zwierząt, odkryć archeologicznych i nieskończonego Wszechświata? Zaprenumeruj magazyn „National Geographic Polska". Najnowszą ofertę znajdziesz na tej stronie.