«Нобелевка» 2023: прорыв в вакцинации
04.12.2023
770
Марат Каирленов, к.э.н.
Получателями Нобелевской премии по физиологии и медицине 2023 г. стали венгерская ученая Каталин Карико (Katalin Karikó) и американский исследователь Дрю Вайсман (Drew Weissman ). Их работы позволили вывести производство вакцин на новый уровень, что особенно пригодилось в создании эффективных мРНК-вакцин против COVID-19.
Рассматривая суть научных достижений г-жи Карико и г-на Вайсмана необходимо понимать особенности создания вакцин. До недавнего времени их создание происходило на основе цельных вирусов или отдельных их компонентов.
Как известно вакцинация стимулирует формирование иммунного ответа на определенный возбудитель. Это дает организму преимущество в борьбе с болезнью в случае последующего заражения. Первые вакцины были основаны на убитых или ослабленных вирусах как, например, вакцины против полиомиелита, кори и желтой лихорадки. И Нобелевская премия по физиологии и медицине 1951 г. была присуждена Максу Тейлеру за разработку вакцины против желтой лихорадки.
Прогресс в молекулярной биологии в последние десятилетия определил создание вакцин, основанных не на целых вирусах, а на его отдельных компонентах. Одно направление шло по созданию белковых вакцин: когда часть вирусного генетического кода, используется для создания белков, стимулирующих образование антител, блокирующих вирус. В качестве примера приводят вакцины против вируса гепатита В и папилломы человека. Другим направлением шла технология по размещению части вирусного генетического кода в безвредном вирусе - «векторе». На данных принципах сделана вакцина против вируса Эбола.
Получателями Нобелевской премии по физиологии и медицине 2023 г. стали венгерская ученая Каталин Карико (Katalin Karikó) и американский исследователь Дрю Вайсман (Drew Weissman ). Их работы позволили вывести производство вакцин на новый уровень, что особенно пригодилось в создании эффективных мРНК-вакцин против COVID-19.
Рассматривая суть научных достижений г-жи Карико и г-на Вайсмана необходимо понимать особенности создания вакцин. До недавнего времени их создание происходило на основе цельных вирусов или отдельных их компонентов.
Как известно вакцинация стимулирует формирование иммунного ответа на определенный возбудитель. Это дает организму преимущество в борьбе с болезнью в случае последующего заражения. Первые вакцины были основаны на убитых или ослабленных вирусах как, например, вакцины против полиомиелита, кори и желтой лихорадки. И Нобелевская премия по физиологии и медицине 1951 г. была присуждена Максу Тейлеру за разработку вакцины против желтой лихорадки.
Прогресс в молекулярной биологии в последние десятилетия определил создание вакцин, основанных не на целых вирусах, а на его отдельных компонентах. Одно направление шло по созданию белковых вакцин: когда часть вирусного генетического кода, используется для создания белков, стимулирующих образование антител, блокирующих вирус. В качестве примера приводят вакцины против вируса гепатита В и папилломы человека. Другим направлением шла технология по размещению части вирусного генетического кода в безвредном вирусе - «векторе». На данных принципах сделана вакцина против вируса Эбола.
Однако данные вакцины обладают общей чертой – для их производства требуется много ресурсов, так как необходимы крупномасштабные культуры клеток. Как следствие, это выступает существенным фактором, сдерживающим возможности быстрого производства вакцин. В условиях пандемий в глобализированном мире фактор времени в производстве вакцин становится очень важным.
Перспективным направлением стало развитие мРНК-вакцин. Как известно, генетическая информация в клетках, закодированная в ДНК, переносится на информационную РНК (мРНК), которая используется в качестве шаблона для производства белков. Первые эффективные методы получения мРНК без клеточной культуры были разработаны в 1980-х гг. под названием in vitro. Однако для применения возникли препятствия. Она оказалась нестабильной и сложной для доставки, что требовало разработки сложных липидных систем-носителей для ее инкапсуляции, и вызывала воспалительные реакции.В ходе своих исследований Карико и Вайсман выяснили, что дендритные клетки (выполняющие важные функции в иммунном надзоре и активации вакциноиндуцированных иммунных реакций) распознают транскрибированную in vitro мРНК как чужеродное вещество, что приводит к их активации и высвобождению воспалительных сигнальных молекул. В частности, они выяснили, что важны изменения в основаниях РНК (сокращенно A, U, G и C соответствующие A, T, G и C в ДНК - буквам генетического кода), на основании чего были получены различные варианты мРНК с уникальными химическими изменениями в основаниях, которые были доставлены в дендритные клетки. Как следствие, воспалительная реакция практически исчезала. Кроме того, выяснилось, что модифицированные основания мРНК могут быть использованы для увеличения производства белка при доставке мРНК в клетки.
На основе этих открытий были разработаны вакцины против вируса Зика и MERS-CoV, а после вспышки пандемии COVID-19 две базовые модифицированные мРНК-вакцины, чей защитный эффект составил около 95%.
Биография
Каталин Карико (Katalin Karikó) родилась в 1955 г. в г. Сольнок (Венгрия). В 1982 г. она получила степень доктора философии в Сегедском университете и до 1985 г. проводила постдокторские исследования в Венгерской академии наук в Сегеде. В том же году она с супругом и ребенком эмигрировала в США , где проводила постдокторские исследования в Темплском университете (Филадельфия) и Университете медицинских наук (Бетесда). В 1989 г. она была назначена доцентом Пенсильванского университета, где оставалась до 2013 г. После стала вице-президентом, а затем старшим вице-президентом компании BioNTech RNA Pharmaceuticals. С 2021 г. является профессором Сегедского университета и адъюнкт-профессором Медицинской школы Перельмана при Пенсильванском университете.
Дрю Вайсман (Drew Weissman) родился в 1959 г. в Лексингтоне (Массачусетс, США). В 1987 г. получил степени доктора медицины и доктора философии в Бостонском университете. Прошел клиническую стажировку в медицинском центре Beth Israel Deaconess Medical Center при Гарвардской медицинской школе и постдокторские исследования в Национальном институте здоровья. В 1997 г. Вайсман основал свою исследовательскую группу в Медицинской школе Перельмана Пенсильванского университета. Сегодня он является директором Пенсильванского института инноваций в области РНК.
Похожие статьи
1. ОСМС: запускаемся!2. «Пентограмма» для отрасли от Елжана Биртанова
3. Франшиза КДЛ «ОЛИМП»: 2020
4. Заседание комиссии по цифровизации в здравоохранении: хранилище, платформа и требования к МИС-ам
5. Неравенство в здравоохранении или политика сокрытия реальных данных
Оформить подписку
