warta

Pakaryan nggawe vaksin asring diterangake minangka ora matur nuwun. Ing tembung saka Bill Foege, salah sawijining dokter kesehatan masyarakat paling gedhe ing donya, "Ora ana sing bakal matur nuwun kanggo nylametake dheweke saka penyakit sing durung nate ngerti."

Nanging dokter kesehatan umum mbantah manawa ngasilake investasi dhuwur banget amarga vaksin nyegah pati lan cacat, utamane kanggo bocah-bocah. Dadi, kenapa kita ora nggawe vaksin kanggo penyakit sing bisa dicegah karo vaksin? Alesane, vaksin kudu efektif lan aman supaya bisa digunakake ing wong sing sehat, sing ndadekake proses pangembangan vaksin saya suwe lan angel.

Sadurunge 2020, wektu rata-rata saka konsepsi wiwitan nganti lisensi vaksin yaiku 10 nganti 15 taun, kanthi wektu paling cendhak yaiku patang taun (vaksin gondok). Ngembangake vaksin COVID-19 sajrone 11 wulan dadi prestasi sing luar biasa, bisa ditindakake kanthi riset dhasar pirang-pirang taun babagan platform vaksin anyar, utamane mRNA. Antarane, kontribusi Drew Weissman lan Dr. Katalin Kariko, panampa Penghargaan Riset Medis Klinis Lasker 2021, utamane penting.

Prinsip ing mburi vaksin asam nukleat didhasarake ing hukum pusat Watson lan Crick yen DNA ditranskripsi dadi mRNA, lan mRNA diterjemahake dadi protein. Saklawasé 30 taun kepungkur, dituduhake yen ngenalake DNA utawa mRNA menyang sèl utawa organisme urip bakal ngekspresiaké protèin sing ditemtokake dening urutan asam nukleat. Ora suwé sawisé iku, konsep vaksin asam nukleat divalidasi sawisé protèin sing digambaraké déning DNA eksogen ditampilake kanggo ngindhuksi respon imun protèktif. Nanging, aplikasi vaksin DNA ing donya nyata wis diwatesi, wiwitane amarga masalah keamanan sing ana gandhengane karo nggabungake DNA menyang génom manungsa, lan mengko amarga angel nggedhekake pangiriman DNA sing efisien menyang inti.

Ing kontras, mRNA, sanajan rentan kanggo hidrolisis, katon luwih gampang dimanipulasi amarga fungsi mRNA ing sitoplasma lan mulane ora perlu ngirim asam nukleat menyang nukleus. Dasawarsa riset dhasar dening Weissman lan Kariko, wiwitane ing laboratorium dhewe lan mengko sawise menehi lisensi kanggo rong perusahaan bioteknologi (Moderna lan BioNTech), nyebabake vaksin mRNA dadi kasunyatan. Apa kunci suksese?

Dheweke ngatasi sawetara alangan. mRNA diakoni dening reseptor pangenalan pola sistem kekebalan bawaan (Gambar 1), kalebu anggota kulawarga reseptor kaya Toll (TLR3 lan TLR7/8, sing ngrasakake RNA untai ganda lan untai tunggal) lan asam retinoat ngindhuksi jalur protein gen I (RIG-1), sing banjur nyebabake inflamasi lan pola recognition sel (RIG-1). Ngenali RNA untaian ganda cendhak lan ngaktifake interferon tipe I, saéngga ngaktifake sistem kekebalan adaptif). Mangkono, nyuntikake mRNA menyang kewan bisa nyebabake kejut, sing nuduhake manawa jumlah mRNA sing bisa digunakake ing manungsa bisa diwatesi kanggo nyegah efek samping sing ora bisa ditampa.

Kanggo njelajah cara kanggo nyuda inflamasi, Weissman lan Kariko mangertos cara reseptor pangenalan pola mbedakake antarane RNA sing asale saka patogen lan RNA dhewe. Dheweke ndeleng manawa akeh Rnas intraselular, kayata Rna ribosom sing sugih, diowahi banget lan spekulasi manawa modifikasi kasebut ngidini Rna dhewe bisa lolos saka pangenalan kekebalan.

Terobosan penting nalika Weissman lan Kariko nuduhake yen mRNA sing diowahi nganggo pseudouridine tinimbang ouridine nyuda aktivasi kekebalan nalika nahan kemampuan kanggo encode protein. Modifikasi iki nambah produksi protein, nganti 1.000 kaping luwih saka mRNA sing ora dimodifikasi, amarga mRNA sing diowahi ora bisa diakoni dening protein kinase R (sensor sing ngenali RNA banjur fosforilasi lan ngaktifake faktor wiwitan terjemahan eIF-2α, saéngga mateni terjemahan protein). MRNA sing dimodifikasi pseudouridine minangka tulang punggung vaksin mRNA sing dilisensi sing dikembangake dening Moderna lan Pfizer-Biontech.

Terobosan pungkasan yaiku nemtokake cara paling apik kanggo ngemas mRNA tanpa hidrolisis lan cara paling apik kanggo ngirim menyang sitoplasma. Multiple formulasi mRNA wis diuji ing macem-macem vaksin nglawan virus liyane. Ing taun 2017, bukti klinis saka uji coba kasebut nuduhake yen enkapsulasi lan pangiriman vaksin mRNA kanthi nanopartikel lipid nambah imunogenisitas nalika njaga profil safety sing bisa diatur.

Pasinaon sing ndhukung kewan wis nuduhake yen nanopartikel lipid target sel sing menehi antigen kanggo nguras kelenjar getah bening lan nulungi respon kanthi ngindhuksi aktivasi jinis spesifik sel T helper CD4 folikel. Sel T iki bisa ningkatake produksi antibodi, jumlah sel plasma sing umure dawa lan tingkat respon sel B sing diwasa. Loro vaksin mRNA COVID-19 sing saiki dilisensi nggunakake formulasi nanopartikel lipid.

Untunge, kemajuan riset dhasar kasebut ditindakake sadurunge pandemi, ngidini perusahaan farmasi bisa sukses. Vaksin mRNA aman, efektif lan diprodhuksi massal. Luwih saka 1 milyar dosis vaksin mRNA wis diwenehake, lan nambah produksi nganti 2-4 milyar dosis ing taun 2021 lan 2022 bakal dadi kritis kanggo perang global nglawan COVID-19. Sayange, ana ketimpangan sing signifikan ing akses menyang alat sing nylametake nyawa iki, kanthi vaksin mRNA sing saiki biasane ditindakake ing negara-negara berpendapatan dhuwur; Lan nganti produksi vaksin tekan maksimal, ketimpangan bakal tetep.

Luwih wiyar, mRNA njanjeni esuke anyar ing bidang vaksinologi, menehi kita kesempatan kanggo nyegah penyakit infèksius liyane, kayata nambah vaksin flu, lan ngembangaken vaksin kanggo penyakit kayata malaria, HIV, lan tuberkulosis sing mateni akeh pasien lan relatif ora efektif karo cara konvensional. Penyakit-penyakit kayata kanker, sing sadurunge dianggep angel ditangani amarga kemungkinan kurang pangembangan vaksin lan perlu kanggo vaksin pribadi, saiki bisa dianggep kanggo pangembangan vaksin. mRNA ora mung babagan vaksin. Milyar-milyar dosis mRNA sing wis disuntik menyang pasien nganti saiki wis mbuktekake keamanane, mbukak dalan kanggo terapi RNA liyane kayata penggantian protein, interferensi RNA, lan CRISPR-Cas (klompok reguler pengulangan palindromik singkat interspaced lan endonucrenase Cas sing gegandhengan) nyunting gen. Revolusi RNA wis diwiwiti.

Prestasi ilmiah Weissman lan Kariko wis nylametake mayuta-yuta nyawa, lan perjalanan karir Kariko obah, ora amarga unik, nanging amarga iku universal. Wong biasa saka negara Eropa Timur, dheweke pindhah menyang Amerika Serikat kanggo nggayuh impen ilmiah, mung kanggo berjuang karo sistem jabatan AS, pendanaan riset precarious taun, lan demotion. Dheweke malah sarujuk kanggo njupuk potongan gaji kanggo njaga lab lan nerusake riset. Perjalanan ilmiah Kariko pancen angel, sing akeh wanita, imigran lan minoritas sing kerja ing akademisi. Yen sampeyan wis cukup begja ketemu Dhokter Kariko, dheweke mujudake teges andhap asor; Bisa uga kesusahan ing jaman kepungkur sing ndadekake dheweke tetep lemah.

Kerja keras lan prestasi gedhe Weissman lan Kariko makili saben aspek proses ilmiah. Ora langkah, ora mil. Pakaryane dawa lan angel, mbutuhake keteguhan, kawicaksanan lan wawasan. Sanadyan kita ora lali manawa akeh wong ing saindenging jagad isih ora duwe akses menyang vaksin, nanging kita sing duwe bathi bisa divaksinasi nglawan COVID-19 ngucapke matur nuwun kanggo keuntungan perlindungan vaksin. Sugeng loro ilmuwan dhasar sing kerjane luar biasa nggawe vaksin mRNA dadi kasunyatan. Aku melu akeh liyane ing ngucapake matur nuwun tanpa wates kanggo wong-wong mau.