В последние годы мРНК-вакцины оказались в центре внимания, в частности, из-за их использования в борьбе с пандемией Covid-19. Однако споры вокруг их безопасности и эффективности не утихают, причем даже на политическом уровне.

Тем не менее, научное сообщество занимается изучением мессенджерной РНК (мРНК) гораздо дольше — с момента ее открытия в 1961 году. Исследователи постоянно изучают ее потенциал в профилактике инфекционных заболеваний, а также в лечении рака и редких патологий.

Что такое мРНК?

мРНК — это крупная молекула, присутствующая во всех клетках нашего организма. Она играет ключевую роль в синтезе белков, процесс которого управляется нашей ДНК. мРНК переносит информацию из ДНК, находящейся в ядре, к клеточным механизмам, ответственным за производство белков. Одна молекула мРНК может быть использована для создания множества копий определенного белка, но она естественным образом запрограммирована на распад.

Как работают мРНК-вакцины?

На сегодняшний день существуют одобренные вакцины, использующие технологию мРНК, в том числе две вакцины против Covid-19 и одна против респираторно-синцитиального вируса (РСВ) для пожилых людей.

Эти вакцины содержат фрагменты мРНК, которые кодируют специфические вирусные белки. Например, в случае вакцины от Covid-19, эти фрагменты мРНК, заключенные в крошечные жировые частицы, попадают в мышечные и иммунные клетки. "Белковые фабрики" внутри клеток используют инструкции из мРНК для производства белка, подобного тому, что находится на поверхности вируса Covid-19. Организм распознает этот белок как чужеродный и запускает иммунный ответ, вырабатывая антитела.

Большая часть введенной мРНК распадается в течение нескольких дней, но организм сохраняет "память" о ней в виде антител. Как и в случае с другими типами вакцин, иммунитет со временем ослабевает, а также при появлении новых вариантов вируса.

Почему мРНК-вакцины используются сейчас?

Прорыв произошел в середине 2000-х годов, когда ученые разработали способ доставки чужеродной мРНК в клетки человека без ее преждевременного разрушения. Это открыло возможности для создания вакцин на основе этой технологии.

Основное текущее применение таких вакцин — профилактика инфекционных заболеваний, таких как Covid-19 и РСВ. Особенностью мРНК-вакцин является их быстрая масштабируемость: все компоненты, кроме самой последовательности РНК, остаются стандартными для разных вакцин. Эта гибкость позволяет быстро адаптировать вакцины к новым штаммам вирусов.

Например, при разработке ежегодной вакцины от гриппа, ученые могли бы ждать дольше, чтобы определить наиболее распространенные штаммы, циркулирующие в сезон, тем самым повышая эффективность вакцины. Быстрое производство мРНК-вакцин делает это возможным.

Есть ли у этих вакцин риски?

Часто пациентов беспокоит, может ли мРНК-вакцина повлиять на их ДНК. Ответ однозначен: нет. Наши клетки не способны преобразовывать мРНК в ДНК, что исключает ее интеграцию в наш геном.

Вакцина против Covid-19 может вызывать общие побочные эффекты, такие как мышечные боли и гриппоподобные симптомы, которые типичны для многих вакцин. Спустя более четырех лет после начала массовой вакцинации против Covid-19, долгосрочных негативных сигналов безопасности не выявлено.

Одним из обсуждаемых побочных эффектов был миокардит (воспаление сердечной мышцы), который наблюдался в редких случаях после вакцинации. Однако, по мнению специалистов, риск развития такого воспаления при заражении самим вирусом Covid-19, а также риск длительного Covid или мультисистемного воспалительного синдрома у детей, значительно выше.

Для чего еще можно использовать мРНК?

мРНК-вакцины и терапии активно исследуются для широкого спектра заболеваний, включая различные виды рака, сердечно-сосудистые заболевания, аутоиммунные расстройства (например, диабет 1-го типа) и редкие генетические заболевания (как муковисцидоз).

В онкологии идея состоит в том, что мРНК кодирует белок, характерный для опухоли, который иммунная система сможет распознать как чужеродный и атаковать раковые клетки. При генетических заболеваниях, таких как муковисцидоз, мРНК может кодировать функциональную версию дефектного белка, заменяя его и восстанавливая нормальное состояние.

Ранние исследования показывают многообещающие результаты. Например, экспериментальная мРНК-вакцина против рака поджелудочной железы вызвала иммунный ответ у некоторых пациентов после операции, что коррелировало с увеличением периода без рецидива. Другое исследование на животных показало, что ингаляционная мРНК-терапия может помочь в выработке белка, необходимого для нормального функционирования дыхательных путей при таком заболевании, как первичная цилиарная дискинезия.

Несмотря на обнадеживающие результаты, большинство этих исследований находятся на ранних стадиях. Доставка мРНК в нужные клетки, особенно в легких, остается технической проблемой.

В целом, мРНК-технология открывает новые перспективы для лечения заболеваний, где традиционные подходы были недостаточно эффективны. Однако, как и любая медицинская технология, она, вероятно, будет успешна лишь для определенных типов патологий.