Tehnologia ARNm a dovedit eficiență și siguranță în cazul vaccinurilor anti-COVID-19. Dacă se dovedește a fi la fel de reușită și pentru tratamentul unor boli, cum sunt cele cronice, ar putea transforma complet industria farmaceutică.

Vaccinurile împotriva bolii COVID-19 de la Pfizer și Moderna au adus în atenția întregii lumi tehnologia ARNm, oferind dovezi că această ramură emergentă a medicinei reprezintă o modalitate viabilă de a salva vieți prin prevenirea bolilor infecțioase. Drept urmare, cercetătorii vor să facă încă un pas, utilizând această tehnologie și pentru alte afecțiuni.

Cercetătorii studiază și lucrează cu vaccinuri ARNm de zeci de ani, deoarece pot fi dezvoltate în laborator folosind materiale ușor disponibile. Acest lucru înseamnă că procesul poate fi standardizat și extins, făcând dezvoltarea unor vaccinuri mai rapidă decât metodele tradiționale de fabricare a acestora. De fapt, Moderna, BioNTech și CureVac studiau potențialele beneficii medicale ale ARNm-ului cu mult înainte ca pandemia de COVID-19 să creeze oportunitatea de a valorifica această tehnologie pentru a crea un nou tip de vaccin.

Vaccinurile ARNm au fost studiate anterior pentru virusurile gripale, Zika, rabie și citomegalovirus, iar când informațiile necesare despre SARS-CoV-2, virusul care cauzează COVID-19 au fost disponibile, oamenii de știință au început să proiecteze instrucțiunile ARNm pentru celule în scopul de a construi proteina spike unică într-un vaccin ARNm.

Ce este ARNm și cum funcționează?

Pentru a declanșa un răspuns imunitar, multe vaccinuri introduc un germen slăbit sau inactivat în corpul nostru, însă vaccinurile ARNm nu fac acest lucru. În schimb, învață celulele cum să producă o proteină - sau doar o bucată dintr-o proteină - care declanșează un răspuns imunitar în organism. Acel răspuns imunitar, care produce anticorpi, este ceea ce ne protejează împotriva infectării dacă virusul real pătrunde în corpul nostru.

În esență, ARNm este o moleculă monocatenară, prezentă în mod natural în toate celulele noastre. Identificat în 1961, ARNm-ul livrează instrucțiuni către celule pentru fabricarea proteinelor din genele noastre, care sunt utilizate ca elemente de bază ale structurilor și funcțiilor lor fundamentale. Un segment de ADN este copiat într-o bucată de ARNm care dă celulelor noastre comenzi pentru fabricarea proteinelor specifice, dintre care unele provoacă sau previn bolile.

Vaccinurile împotriva COVID-19, de exemplu, conțin ARNm-ul coronavirusului (care nu poate provoca infecție). Când sunt injectate în mușchi, celulele noastre îl „citesc” și apoi sintetizează proteina spike neinfecțioasă găsită pe suprafața virusului. Mai departe, sistemul nostru imunitar creeză aceste proteine inofensive și dezvoltă instrumentele necesare pentru a ținti și a ucide virusul real dacă ne infectăm ulterior. ARNm-ul din vaccin este distrus curând de celule, deci nu poate intra în nucleul celulei și nu poate afecta ADN-ul unei persoane.

Tehnologia ARNm are potențialul de a combate bolile într-un mod cu totul diferit de cele mai multe medicamente de pe piață. Astfel, savanții spun că este posibil ca în viitorul apropiat un vaccin bazat pe această tehnologie să ofere protecție pentru mai multe boli, scăzând astfel numărul de doze necesare pentru protecția împotriva bolilor obișnuite care pot fi prevenite prin vaccinare.

Moderna, Pfizer și alte companii investighează rolul ARNm-ului în tratarea multor afecțiuni

Acum, oamenii de știință caută să valorifice tehnologia ARNm și pentru tratarea bolilor cronice. În ultimul deceniu, ARNm - prescurtare de la „acid ribonucleic mesager” - a părut a fi o promițătoare variantă revoluționară pentru crearea unei noi clase de medicamente pentru tratarea fibrozei chistice, a bolilor de inimă, a afecțiunilor genetice rare și chiar a unor tipuri de cancer.

Este adevărat că aceste noi terapii pe bază de ARNm, care probabil vor fi mai dificil de dezvoltat decât vaccinurile anti-COVID-19, se vor lovi de diverse obstacole științifice și de reglementare. Însă, eficacitatea și siguranța noilor vaccinuri și viteza vertiginoasă cu care au fost dezvoltate au evidențiat potențialul pentru alte utilizări medicinale ale tehnologiei ARNm.

Concret, compania Moderna are în curs de desfășurare cercetări despre mai multe terapii și vaccinuri potențiale cu ARNm, care vizează boli genetice, gripă, HIV, boli de inimă și cancer, unele în parteneriat cu giganți farmaceutici precum Merck și AstraZeneca. 

La fel, compania BioNTech are în derulare un număr mare de studii și proiecte de cercetare pe ARNm care vizează boli precum tuberculoza, gripa și diferite tipuri de cancer. AstraZeneca testează un nou tratament pe bază de ARNm pentru insuficiența cardiacă, iar Translate Bio Inc. studiază ARNm pentru fibroza chistică. Și CureVac, o altă companie importantă de biotehnologie a ARNm, a lansat studii despre alte utilizări medicale potențiale ale acestei tehnologii.

Celulele folosesc ARN-ul mesager pentru a traduce genele ADN - ului în proteine dinamice, implicate practic în fiecare funcție a oragnismului. Companiile de biotehnologie produc unele dintre aceste proteine ca medicamente, folosind celule modificate genetic în fabrici.

Dar, în teorie, terapiile cu ARNm pot fi folosite pentru a dicta producerea proteinelor în organism - cu alte cuvinte, „fabrica” de medicamente este plasată direct în corp. Tehnologia ARNm ar putea fi utilizată pentru a exprima orice proteină și, deci, ar putea trata aproape orice boală.

La Moderna, accentul este pus pe dezvoltarea de noi vaccinuri împotriva cancerului adaptate fiecărui pacient în parte, care să-și amplifice apărarea imună naturală, adesea în combinație cu alte medicamente pentru imunoterapie. Spre deosebire de vaccinurile tradiționale, care sunt de obicei utilizate pentru prevenirea bolilor, aceste noi vaccinuri ar urma să fie utilizate pentru tratarea bolilor.

BioNTech, partenerul Pfizer în dezvoltarea vaccinului anti-COVID-19 Comirnaty, a lansat un studiu pe animale care arată că ARN-ul mesager ar putea contribui la combaterea sclerozei multiple. Cercetarea a constatat că un vaccin ARNm a ușurat semnificativ simptomele la șoarecii proiectați pentru a dezvolta o formă de scleroză multiplă și, de asemenea, a împiedicat progresia bolii. Vaccinul terapeutic conținea informații genetice care codifică antigenele care cauzează scleroza multiplă, modelate după abordarea utilizată în vaccinul anti-COVID-19.

Există, însă, și neajunsuri. În primul rând, niciuna dintre terapiile cu ARNm studiate nu a fost deocamdată validată în mod concludent în studii clinice pentru siguranță și eficacitate așa cum s-a întâmplat în cazul vaccinurilor anti-COVID-19 de la Pfizer și Moderna. În al doilea rând, Administrația SUA pentru Alimente și Medicmante (FDA) încă nu a aprobat vreunul dintre aceste tratamente. În al treilea rând, unele studii timpurii ale terapiilor cu ARNm au suferit obstacole majore pe drumul către aprobare.

De exemplu, în luna ianuarie 2021, compania CureVac a raportat rezultate dezamăgitoare într-un studiu clinic al noului său medicament pe bază de ARNm pentru cancerul de prostată. Medicamentul CV9014 al companiei nu a crescut ratele de supraviețuire ale bărbaților cu cancer de prostată metastatic și nici nu a oprit progresia bolii, acestea fiind cele două obiective principale ale studiului.

Acest eșec este un memento că tehnologia ARNm se confruntă cu obstacole semnificative atunci când se dorește a fi utilizată ca tratament. Acest lucru este valabil mai ales atunci când vine vorba de crearea de noi terapii pentru miile de forme diferite de cancer, fiecare dintre ele având propriul set de provocări. Însă terapia cu ARNm rămâne în continuare o idee promițătoare, iar studiile aflate în desfășurare vor aduce treptat informații și speranțe noi.

Sursă foto: Shutterstock
Bibliografie:
CDC - Understanding mRNA COVID-19 Vaccines 
https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/vaccines/different-vaccines/mrna.html
Nature reviews - mRNA vaccines - a new era in vaccinology
https://www.nature.com/articles/nrd.2017.243
Moderna - Moderna’s Pipeline
https://www.modernatx.com/pipeline
BioNTech - Pipeline
https://biontech.de/science/pipeline