Istoria vaccinului de care se leagă acum speranţele omenirii. Cum s-a inventat tehnica ARN Mesager

Dintr-o duzină de vaccinuri anti-COVID a căror dezvoltare a fost finalizată sau se află în faze avansate ale studiilor clinice, cel puţin trei - cele de la Pfizer-BioNTech (SUA-Germania), Moderna (SUA) şi Curevac (Germania) - au la bază o tehnologie considerată astăzi ca fiind inovativă: aceea a ARN-ului mesager (ARNm).

Decenii la rând, oamenii de ştiinţă au visat la posibilităţile aparent nesfârşite deschise de ARN-ul mesager şi ARN-ul mesager personalizat. Conceptul: prin modificarea foarte exactă a unui ARN mesager sintetic şi injectarea lui în corpul uman, fiecare celulă s-ar putea transforma într-o „fabrică de medicamente", la cerere. O promisiune ştiinţifică foarte dificil însă de transpus în realitatea medicală, după cum s-a dovedit, scriu jurnaliştii de la „Boston Globe".

Chiar dacă vaccinurile pe bază de ARNm se vor dovedi până la urmă eficiente şi sigure, aşa cum par în acest moment, drumul lor a fost unul lung, care a început în urmă cu mai bine de 30 de ani. Şi a început cu o cercetătoare americană, de origine maghiară, Katalin Karikó, pentru care anii 1990 au însemnat un lung şir de respingeri vizavi de munca sa. Biochimista, născută în 1955, încerca să valorifice puterea ARNm-ului de a combate bolile, iar strădania ei nu se bucura de prea mare succes.

Cercetătoarea nu era foarte cunoscută, iar cererile ei de finanţare au fost considerate exagerate nu doar pentru subvenţia guvernamentală, dar şi pentru finanţarea din partea companiilor farmaceutice, plus că nu se bucura de prea mult sprijin nici din partea colegilor. „Lucram noapte de noapte pentru a obţine un grant, un grant, un grant. Dar răspunsurile pe care le primeam erau mereu aceleaşi: nu, nu, nu", îşi aminteşte, acum, Karikó eforturile ei de a obţine finanţare.

Însă, Katalin Karikó a refuzat să renunţe. Pe hârtie, totul avea sens. În lumea naturală, corpul se bazează pe milioane de mici proteine pentru a se menţine viu şi sănătos. Şi utilizează ARN-ul mesager pentru a „spune" celulelor ce fel de proteine să fabrice. Dacă am putea să ne „programăm" propriul ARN mesager, am putea, în teorie, deturna întregul proces şi crea orice proteină am dori - anticorpi care să ne ferească de infecţii, enzime care să inverseze bolile rare sau agenţi de creştere pentru repararea ţesuturilor deteriorate ale inimii.

Cercetătorii de la Universitatea din Wisconsin obţinuseră în 1990 primele rezultate pe studiile făcute pe şoarecii de laborator, iar Karikó voia să meargă mai departe. Problema era că ARN-ul sintetic era extrem de vulnerabil în faţa sistemului natural de apărare al corpului, ceea ce însemna că fie ar fi fost distrus înainte ca să-şi atingă ţinta la nivel celular, fie, mai rău decât atât, ar fi produs daune biologice prin provocarea unui răspuns imun care ar fi transformat terapia într-un risc de sănătate pentru anumiţi pacienţi. Era un obstacol real, dar Karikó a fost convinsă că problema putea fi rezolvată. Puţini, însă, i-au împărtăşit această convingere.

În 1995, după şase ani petrecuţi la Universitatea Pennsylvania, Karikó a fost retrogradată. Era pe cale să devină profesor plin, dar pentru că nu reuşise să obţină finanţare pentru cercetarea ei legată de ARNm, şefii ei nu au mai văzut nicio raţiune pentru a o promova. A revenit, prin urmare, la trepte inferioare ale pregătirii academice. „De obicei, ajunşi în acest punct, cei mai mulţi oameni îşi iau adio şi pleacă, pentru că este atât de îngrozitor", a rememorat biochimista. Nu există, bineînţeles, un moment oportun pentru a fi retrogradat, dar în 1995 lucrurile erau deja dificile pentru ea. Aceasta pentru că tocmai trecuse printr-o sperietură fiind suspectă de cancer, iar soţul său era blocat în Ungaria, în urma unor formalităţi pentru obţinerea vizei. Acum, toată munca pentru care se sacrificase se ducea pe apa sâmbetei.

„M-am gândit să plec în altă parte sau să mă apuc de altceva. Mi-a trecut prin cap, de asemenea, că poate nu sunt suficient de bună, suficient de deşteaptă. Am încercat să-mi imaginez: totul este aici, nu am nevoie decât să realizez experimente mai bune", mai spune biochimista. Şi, pe măsură ce timpul trecea, au început să apară şi rezultatele acelor experimente mai bune. După un deceniu de experimente şi de erori înregistrate, Karikó şi colaboratorul său de lungă durată de la Universitatea Pennsylvania, Drew Weissman, un imunolog cu diplomă medicală şi doctorat obţinute la Universitatea din Boston, au descoperit un remediu pentru „călcâiul lui Ahile" în povestea ARNm-ului.

Punctul nevralgic îl reprezenta - aşa cum punctau contestatarii lui Karikó - că injectarea de ARN sintetic în organism declanşează un răspuns imun supărător, fiind identificat de acesta ca un duşman împotriva căruia trebuie declanşat războiul. Soluţia găsită de Karikó şi Weissman a fost echivalentul biologic al schimbării unei anvelope, adică au creat un ARNm hibrid, capabil să se strecoare în celule fără a alerta sistemul de apărare al corpului. „Aceasta a fost o descoperire-cheie. Karikó şi Weissman şi-au dat seama că, dacă incorporează nucleozide modificate în ARNm poţi atinge două ţinte dintr-o singură lovitură", consideră Norbert Pardi, profesor asociat de medicină la Universitatea din Pennsylvania şi unul dintre colaboratori.

Această descoperire, publicată în revistele ştiinţifice de specialitate începând cu 2005, a circulat mai întâi sub radar, a afirmat Weissman, dar a oferit „iertarea" cercetătorilor ARNm care-şi păstraseră credinţa de-a lungul anilor în care tehnologia s-a dovedit a fi neputincioasă. Şi a fost trăgaciul care a lansat glonţul în cursa pentru obţinerea serului anti-COVID. Chiar dacă cercetările derulate de Karikó şi Weissman au trecut neobservate de unii, ele au captat atenţia a doi oameni de ştiinţă-cheie - unul din SUA şi altul din afară - care au ajutat, mai târziu, la înfiinţarea companiei Moderna şi a viitorului parteneriat între Pfizer şi BioNTech.

Derrick Rossi, originar din Toronto, cu studii postdoctorale în celule stem la Universitatea Stanford, avea 39 de ani când a citit pentru prima oară, în 2005, despre realizările lui Karikó şi Weissman. Rossi, unul dintre cei care vor pune bazele companiei Moderna, spune că, pe lângă tehnica inovatoare, cei doi ar merita şi un Premiu Nobel pentru chimie. „Descoperirea lor fundamentală va revoluţiona domeniul medicamentelor care vor ajuta întrega lume", a fost de părere acesta. Dar când spunea acest lucru. Rossi avea în minte orizontul deschis de această tehnică în obţinerea de noi surse de celule stem embrionare şi nicidecum vaccinurile.

În 2007, Rossi, ajuns profesor la Medicină la Harvard, pune bazele propriului său laborator şi colaborează cu un alt profesor de la Harvard, Timothy Springer. Acesta din urmă şi-a dat seama de potenţialul comercial al descoperirii şi l-a contactat pe Robert Langer, un prolific inventator, expert în biotehnologii şi profesor la Massachusetts Institute of Technology. Ascultându-l pe Rossi cum povestea despre ARN-ul mesager modificat, Langer şi-a dat seama că tânărul profesor a descoperit ceva mult mai mult decât o sursă nouă de celule stem. În fapt, o tehnologie care ar putea avea un număr uimitor de aplicaţii şi care ar putea salva milioane de vieţi. Prezentările lui Rossi l-au convins pe Noubar Afeyan, antreprenor specializat în crearea de start-up-uri în biotehnologie, să investească bani şi aşa a luat fiinţă Moderna (al cărei nume vine chiar de la denumirea în engleză a ARN-ului modificat - Modified Ribonucleic Acid).

Alţi oameni de ştiinţă au văzut, la rândul lor, ARN-ul mesager ca fiind o tehnică potenţial revoluţionară. În Mainz, Germania, o nouă companie era formată de un cuplu de cercetători de origine turcă - Ugur Sahin şi Özlem Türeci. Dar nici în lista acestora nu figurau vaccinurile împotriva bolilor infecţioase, la acea vreme. Cei doi oameni de ştiinţă aveau în spate o lungă istorie de cercetări în imunoterapie, care valorificau capabilităţile sistemului imun de a lupta contra cancerului - una dintre cele mai importante direcţii de dezvoltare a tratamentelor din ultimele decenii. În mod special, aceştia erau interesaţi de posibilitatea de a crea vaccinuri personalizate care să ajute sistemul imun să elimine celulele canceroase. Cu un simţ al afacerilor extraordinar, cei doi au convins doi fraţi, Thomas şi Andreas Strungmann, să investească în BioNTech - derivat de la Biopharmaceutical New Technologies, companie axată pe dezvoltarea vaccinurilor prin tehnologie ARNm. Sahin a devenit CEO, iar soţia sa, Türeci, director medical.

La fel ca şi Moderna, BioNTech este o firmă licenţiată în tehnologia dezvoltată de Katalin Karikó şi colaboratorul ei, Weissman. În 2013, compania chiar a angajat-o pe Karikó pe funcţia de vicepreşedinte pentru a supraveghea activitatea care ţinea de ARNm. Cu toate acestea, Sahin, profesor la Centrul Medical al Universităţii din Mainz, susţine că deşi se numără printre liderii în tehnologia ARNm, nu se consideră o companie de acest tip, ci una de imunoterapie. Sahin şi soţia sa au fost printre primii care şi-au dat seama că urmează o pandemie şi că au nevoie de o companie puternică pentru a produce un vaccin, şi aşa s-a născut parteneriatul cu Pfizer.