Nobel z dziedziny medycyny za szczepionki mRNA

Instytut Karolinska w Sztokholmie zdecydował, że tegoroczna Nagroda Nobla w dziedzinie medycyny i fizjologii trafi do Katalin Karikó i Drew Weissmana za prace nad modyfikacją mRNA i opracowanie techniki, która przyczyniła się do stworzenia szczepionek.

Publikacja: 02.10.2023 11:49

Nobel z dziedziny medycyny za szczepionki mRNA

Foto: AFP

Pomysł wprowadzenia łańcucha kodującego obce białko do komórki narodził się w latach 90. XX wieku. Idea produkowania pożądanych białek wydawała się bardzo obiecująca. Zakładano, że można w ten sposób leczyć wiele chorób. Skłonienie organizmu do syntetyzowania brakujących enzymów pomagałoby leczyć wrodzone wady metaboliczne, cukrzycę czy chorobę Parkinsona. Czynniki wzrostu mogłyby pomóc w naprawie uszkodzonych tkanek.

Czytaj więcej

Wyścig po odporność na koronawirusa

Węgierska biochemiczka Katalin Karikó zajmowała się terapią immunologiczną nowotworów, kiedy usłyszała o rzeczonym pomyśle. Uczulenie organizmu na białka komórek nowotworowych dawało perspektywę na zlikwidowanie choroby siłami samego organizmu. Niezależnie jednak od wkładanego wysiłku, eksperymenty rozbijały się o jedną przeszkodę. Po wprowadzeniu do organizmu RNA zawierającego informacje o obcych białkach układ odpornościowy natychmiast rozpoznawał intruza i bezwzględnie go atakował, błyskawicznie unicestwiając. Nawet najlepiej przygotowana matryca mRNA stawała się bezużyteczna. Kolejne eksperymenty zawodziły, jednak Katalin Karikó wspólnie z Drew Weissmanem – immunologiem z bostońskiego uniwersytetu – znaleźli na to sposób. Podmienili niektóre nukleotydy w łańcuchu na takie, które nie występowały w organizmie. Łańcuchy mRNA z syntetycznymi nukleotydami oszukiwały układ odpornościowy organizmu – zamiast włączać alert „uwaga obcy" i aktywować obronę, powodowały odmienną reakcję, sugerując, że to jakiś tajemniczy nieznajomy, ale taki, którego można zostawić w spokoju. I o to dokładnie chodziło naukowcom. Jednocześnie zmienione cząsteczki nie wpływały na produkcję białek w rybosomach.

- Dzięki temu odkryciu udało się skrócić proces, dzięki czemu szczepionkę podajemy tylko jako stosunkowo krótką cząsteczkę mRNA i cały trik polegał na tym, aby ta cząsteczka była cząsteczką stabilną. Normalnie mRNA jest cząsteczką dość niestabilną i trudno byłoby wyprodukować na ich podstawie taką ilość białka, która zdążyłaby wywołać reakcję immunologiczną w organizmie. Ta Nagroda Nobla jest m.in. za to, że udało się te cząsteczki mRNA ustabilizować, podać do organizmu i wywołują one odpowiedź immunologiczną, uodparniają nas na na wirusa, być może w przyszłości bakterie, mogą mieć zastosowanie w leczeniu nowotworów - powiedziała po ogłoszeniu laureatów prof. dr hab. Katarzyna Tońska z Instytutu Genetyki i Biotechnologii, Wydziału Biologii UW.

- Myślę, że przed nami jest drukowanie szczepionek, czyli dosłownie przesyłanie sekwencji z jakiegoś ośrodka, który na bieżąco śledzi zagrożenia i na całym świecie produkcja już tego samego dnia i w ciągu kilku dni czy tygodni gotowe preparaty dla wszystkich. To jest przełom. Chcę podkreślić, że odkrycie noblistów zeszło się z możliwości technologicznymi pozwalającymi mRNA sekwencjonować szybko, tanio i dobrze. Bez tego odkrycie byłoby zawieszone w próżni - powiedział prof. dr hab. n. med. Rafał Płoski z Zakładu Genetyki Medycznej WUM.

- Ciekawa jest tutaj możliwość leczenia chorób nowotworowych. Te nagrodzone rozwiązania umożliwiają tworzenie także takich leków. Możemy drukować szczepionki, ale również leki, także pod kątem konkretnych mutacji, konkretnych białek u pacjentów, którzy takiego leczenia będą wymagać - skomentował prof. dr hab. n. med. Paweł Włodarski z Zakładu Metodologii Badań Naukowych, Prorektor ds. Umiędzynarodowienia, Promocji i Rozwoju, WUM.

- Piękne jest to, że większość z nas ma tę technologię w sobie. Wielu z nas wykorzystało szczepionkę bazująca na mRNA - mówiła prof. dr hab. Anna Ciemerych-Litwinienko z Instytut Biologii Rozwoju i Nauk Biomedycznych, Wydział Biologii UW.

Ubiegłoroczny Nobel z medycyny za badanie wpływu dawnych genów na odporność współczesnych ludzi

W ubiegłym roku Nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny otrzymał szwedzki uczony Svante Pääbo. Kapituła doceniła jego odkrycia dotyczące genomów wymarłych homininów i ewolucji człowieka. 

Czytaj więcej

Nobel z medycyny za badania nad ewolucją człowieka

Svante Pääbo zajmował się badaniami porównawczymi genomu współczesnego człowieka i naszych najbliższych, wymarłych już gatunków pokrewnych – neandertalczyków i denisowian. Badania te wykazały, że przedstawiciele homo sapiens mieszali się z tymi gatunkami. „Ten pradawny przepływ genów do współczesnych ludzi ma dziś znaczenie fizjologiczne, na przykład wpływa na reakcję naszego układu odpornościowego na infekcje” – podkreślali członkowie komitetu medycznego.

Ogłoszenia Nagród Nobla. Poznamy laureatów w sześciu kategoriach

Laureat otrzymuje nagrodę pieniężną w wysokości 11 mln szwedzkich koron (ok. 4,3 mln zł).

Nagroda w dziedzinie medycyny i fizjologii otworzyła tzw. tydzień noblowski. We wtorek poznamy laureata z fizyki, w środę z chemii, w czwartek z literatury. Pokojowa Nagroda Nobla zostanie ogłoszona w piątek, a zdobywcę tego wyróżnienia z ekonomii poznamy 9 października.

Pomysł wprowadzenia łańcucha kodującego obce białko do komórki narodził się w latach 90. XX wieku. Idea produkowania pożądanych białek wydawała się bardzo obiecująca. Zakładano, że można w ten sposób leczyć wiele chorób. Skłonienie organizmu do syntetyzowania brakujących enzymów pomagałoby leczyć wrodzone wady metaboliczne, cukrzycę czy chorobę Parkinsona. Czynniki wzrostu mogłyby pomóc w naprawie uszkodzonych tkanek.

Węgierska biochemiczka Katalin Karikó zajmowała się terapią immunologiczną nowotworów, kiedy usłyszała o rzeczonym pomyśle. Uczulenie organizmu na białka komórek nowotworowych dawało perspektywę na zlikwidowanie choroby siłami samego organizmu. Niezależnie jednak od wkładanego wysiłku, eksperymenty rozbijały się o jedną przeszkodę. Po wprowadzeniu do organizmu RNA zawierającego informacje o obcych białkach układ odpornościowy natychmiast rozpoznawał intruza i bezwzględnie go atakował, błyskawicznie unicestwiając. Nawet najlepiej przygotowana matryca mRNA stawała się bezużyteczna. Kolejne eksperymenty zawodziły, jednak Katalin Karikó wspólnie z Drew Weissmanem – immunologiem z bostońskiego uniwersytetu – znaleźli na to sposób. Podmienili niektóre nukleotydy w łańcuchu na takie, które nie występowały w organizmie. Łańcuchy mRNA z syntetycznymi nukleotydami oszukiwały układ odpornościowy organizmu – zamiast włączać alert „uwaga obcy" i aktywować obronę, powodowały odmienną reakcję, sugerując, że to jakiś tajemniczy nieznajomy, ale taki, którego można zostawić w spokoju. I o to dokładnie chodziło naukowcom. Jednocześnie zmienione cząsteczki nie wpływały na produkcję białek w rybosomach.

Nauka
Brytyjscy naukowcy: Nietoperze zawierają przyjaźnie, tworzą trwałe więzi
Materiał Promocyjny
Jak wykorzystać potencjał elektromobilności
Nauka
Naukowcy wskazali dietę, która może nasilać stany lękowe
Nauka
Naukowcy: Słonie zwracają się do siebie po imieniu
Nauka
Zombifikacja, czyli tragiczne skutki fentanylu
Nauka
Dieta ketogeniczna może powodować starzenie. Niepokojące wyniki badań na myszach