Что происходит
- 2 октября 2023 года Нобелевский комитет сообщил имена лауреатов премии по медицине. Ими стали венгерский биохимик Каталин Карико и американский иммунолог Дрю Вайсман за открытия, благодаря которым были разработаны эффективные мРНК-вакцины против COVID-19.
- Часто вакцины создают на базе убитых или ослабленных вирусов. Но есть более простой способ с использованием белков на основе части генетического кода вируса. Они стимулируют образование антител, которые блокируют вирус. Однако такой метод требует крупномасштабного культивирования клеток. А это ресурсоемкий процесс, который трудно быстро реализовать в условиях вспышки вируса или пандемии.
- Каталин Карико и Дрю Вайсман обнаружили, что если модифицировать основания мРНК (информационной РНК, на которую передается генетическая информация, закодированная в ДНК), то производство белка увеличится и при этом воспалительных реакций будет меньше.
- Ученые придумали, как культивировать клетки с помощью мРНК еще в 1980-х. Метод назвали транскрипцией in vitro. Это синтез молекул РНК любой последовательности. Но полученные таким способом мРНК считались нестабильными, их было сложно доставлять и они могли вызывать воспалительные реакции.
- Карико и Вайсман заметили, что дендритные клетки (вспомогательные клетки иммунной системы) распознают транскрибированную мРНК in vitro как чужеродное вещество. И именно из-за этого высвобождаются сигнальные молекулы воспаления.
- Ученые предположили, что воспаление может вызывать отсутствие химических изменений в основаниях искусственной мРНК, которые есть в естественной мРНК.
- Чтобы это проверить, Карико и Вайсман создали различные варианты мРНК с уникальными химическими модификациями в основаниях и доставили их в дендритные клетки. В итоге воспалительные реакции практически исчезли. Это открытие ученые сделали еще в 2005 году.
- В 2008 и 2010 годах исследователи доказали, что модифицированная мРНК значительно увеличила выработку белка из-за того, что активность ферментов, которые регулируют выработку белка, была ниже.
- В 2020 году эту технологию фармацевтические компании Pfizer и Moderna использовали для создания вакцин от вируса SARS-CoV-2.
Что это значит
«Благодаря своим фундаментальным открытиям о важности модификаций оснований в мРНК нобелевские лауреаты этого года внесли огромный вклад в решение одного из крупнейших кризисов в области здравоохранения нашего времени», — говорится в сообщении Нобелевского комитета.
Технологию Карико и Вайсмана можно будет использовать для создания вакцин не только от коронавируса, но и от других инфекционных заболеваний. В будущем ее планируют применять и для лечения некоторых видов рака.
В 2022 году премию по физиологии и медицине получил шведский биолог и специалист по эволюционной генетике Сванте Паабо. Его открытия в области геномов вымерших гоминов и эволюции человека позволили провести анализ наследственной информации генома неандертальца.
Благодаря исследованию Паабо стало известно, что гены вымерших «родственников» влияют на физиологию современных людей. К примеру, ген EPAS1, который достался жителям Тибета от Денисовского человека, помогает им жить в горах на высоте более 4,5 тыс. м. Ген активизируется при уменьшении уровня кислорода в крови и усиливает выработку эритроцитов.