Ce sunt vaccinurile ARNm? Cum funcţionează acestea?

Descoperă colecţia de analize ST pe tema COVID-19

Ca să înţelegem ce înseamnă vaccinurie ARNm, ar trebui să înţelegem ce înseamnă ARN-ul mesager (ARNm). Organismul uman este format din câteva zeci de trilioane de „cărămizi“ minuscule, numite celule. Acestea sunt foarte diferite ca formă, dimensiune și funcţie, dar toate au niște principii comune de organizare și funcţionare. Printre acestea, toate conţin un fel de miez numit nucleu (globulele roșii, la maturitate, ajung să fie lipsite de nucleu, un fenomen care a intrigat mult timp cercetătorii, dar care astăzi începe să fie înţeles). Nucleul fiecărei celule conţine acid dezoxi-ribonucleic (abreviat ADN).

Ce reprezintă ADN și ARNm?

ADN-ul reprezintă un fel de hard disk al celulei, o imensă enciclopedie. Această enciclopedie cuprinde 23 de volume (oamenii de știinţă numesc aceste „volume“ cromozomi), în două ediţii: una de la mamă și una de la tată.[1] Fiecare volum conţine foarte multe reţete, similare unei cărţi de bucate (o „reţetă“ este numită, în termeni tehnici, genă); numai că nu e vorba de reţete de prăjituri sau ciorbe, ci de reţete de proteine. Fiecare genă conţine reţeta după care se poate construi o anumită proteină. Așa cum uneori într-o carte de bucate o reţetă poate să aibă mai multe variante (de exemplu, cu mici adaptări, aceeași reţetă poate permite obţinerea unei îngheţate de căpșuni, de cireșe sau de banane), uneori o genă poate să permită obţinerea mai multor proteine înrudite.

Acum, dacă aţi avea acasă în bibliotecă o imensă enciclopedie în 23 de volume și dacă fiecare volum ar conţine câteva mii de pagini scrise mărunt, probabil că pentru a prepara un fel de mâncare din volumul 8, pagina 2346 n-aţi considera că cea mai bună opţiune este să aduceţi cartea în bucătărie și să vă apucaţi să lucraţi reţeta. S-ar putea să vă fie mai ușor să o transcrieţi de mână pe o bucată de hârtie și să aduceţi în bucătărie doar reţeta respectivă astfel transcrisă. Sau să îi faceţi o xerocopie, care e doar o modalitate mai comodă de transcriere pe un alt suport. Aici intervine ARN-ul mesager.

ARNm reprezintă pentru ADN ceea ce reprezintă foaia cu reţeta transcrisă pentru volumul din enciclopedie. Așa cum acasă, în timp ce enciclopedia stă în bibliotecă, reţeta se prepară în bucătărie, în mod similar, în celulă, în timp ce informaţia primară stă în ADN, proteinele se produc în afara nucleului (pentru cei pe care nu-i sperie cuvântul, în citoplasmă). Rolul hârtiei care conţine informaţia transcrisă din volumul enciclopediei este preluat în viaţa unei celule de molecula de ARN mesager.

Cum funcţionează vaccinurile „clasice“?

Tehnologia vaccinurilor a evoluat de-a lungul timpului, așa că au existat câteva variante ale vaccinurilor utilizate anterior celor contra COVID-19 (pe care le-am numit aici, pentru a scurta exprimarea, „clasice“ – unele sunt în realitate destul de recente), dar toate acele vaccinuri se bazează pe un concept comun. Ele conţin fie porţiuni/ fragmente din organismul patogen împotriva căruia trebuie asigurată protecţia (de exemplu, fragmente de virus, una sau mai multe proteine din „corpul“ virusului), fie conţin o formă atenuată, îmblânzită, a agentului patogen (de exemplu, un virus viu care nu provoacă deloc îmbolnăvire sau provoacă doar o formă foarte ușoară de boală).

În toate situaţiile, subpopulaţii speciale ale globulelor albe din organism (mai precis, subpopulaţii de limfocite) recunosc anumite porţiuni ale proteinelor din vaccin și formează un fel de „gloanţe“ speciale împotriva lor, numite anticorpi. Când, mai târziu, virusul (de exemplu) ajunge să infecteze organismul uman vaccinat, „gloanţele“ respective vor ţinti proteinele împotriva cărora au fost biosintetizate și, cum proteinele fac parte din virus, acesta va fi ţintit și inactivat, printr-un proces mai complex, în care anticorpii joacă însă un rol cheie. Așadar, în orice vaccin este important să existe cel puţin o proteină din virus (sau, după caz, un alt agent infecţios), împotriva căreia să se formeze anticorpi. Din acest motiv, unele vaccinuri mai noi (însă privite de mulţi drept „clasice“) nu conţin nici măcar fragmente de virus, ci doar una sau mai multe proteine ale virusului, obţinute prin biotehnologii.

Cum funcţionează vaccinurile ARNm?

Spuneam că ARNm reprezintă un fel de reţetă care conţine informaţia despre cum să se formeze o anumită proteină. Vaccinurile ARNm anti-COVID conţin reţeta pentru proteina care formează coroana sau „ţepii“ virusului SARS-CoV-2, numită proteina S (din termenul englez spike, care înseamnă „ţeapă, ţepușă, vârf“). Odată pătruns în celulă (în urma injectării), ARNm din vaccin, care este proiectat special în acest fel, va permite formarea unor mici cantităţi de proteină S. Aceasta, fiind străină de proteinele organismului uman, va fi recunoscută de celulele sistemului imun, care o vor analiza și vor forma anticorpi specifici împotriva ei, similar cazului unui vaccin clasic. Singura diferenţă-cheie faţă de un vaccin clasic este că, în loc să se injecteze o proteină (proteina S), se injectează molecule de ARNm, care conţine reţeta de fabricaţie a acelei proteine.

Care este riscul de modificare a ADN-ului de către ARNm?

Să ne întoarcem puţin la comparaţia cu enciclopedia (ADN-ul) și reţeta transcrisă pe o singură pagină (ARNm). Enciclopedia stă în bibliotecă, iar reţeta odată transcrisă stă în bucătărie. Altfel spus, ADN-ul este poziţionat în nucleu, în timp ce ARN-ul mesager, chiar dacă este transcris în nucleu (așa cum transcrierea reţetei o facem în bibliotecă), este utilizat în citoplasmă.

Celula este astfel organizată încât permite ARN-ului mesager, odată format în nucleu, să iasă din el și să ajungă în citoplasmă, dar nu și invers. ARNm nu intră din citoplasmă în nucleu.

Așa cum o hârtie transcrisă este puţin probabil să fie inclusă ca o pagină distinctă în enciclopedia respectivă, probabilitatea ca informaţia ARN-ului mesager să fie inclusă în ADN este foarte mică. Există un mic număr de situaţii în care, pe baza ARNm, să se poată forma ADN, dar aceste situaţii nu sunt prezente în cazul administrării vaccinurilor ARNm anti-COVID. O comparaţie intuitivă, care explică această imposibilitate: teoretic este posibil ca cineva să tipărească o foaie transcrisă, să desfacă volumul enciclopediei, să insereze și foaia respectivă și, eventual, chiar să renumeroteze paginile; dar în practică, aceasta realizare presupune prezenţa anumitor echipamente specializate pe care o persoană care are doar o hârtie transcrisă nu ar putea să le deţină/producă.

Este cu adevărat un vaccin?

Deși unele persoane mai cârcotașe susţin că acest medicament nu ar fi în realitate un vaccin, trebuie spus că legislaţia europeană, familiarizată cu cercetările în acest domeniu, a descris încă din anul 2009 o asemenea tehnologie drept un vaccin. Tehnologia vaccinurilor bazate pe ARNm era cunoscută de cel puţin 10 ani și existau suficiente cunoștinţe în anul 2009 pentru ca definiţia din Directiva 2009/120/CE a medicamentelor de terapie genică să excludă în mod explicit vaccinurile împotriva bolilor infecţioase din cadrul terapiilor genice. Altfel spus, încă din anul 2009, în Uniunea Europeană se recunoștea că un medicament care conţine un acid nucleic recombinant, dacă se utilizează în scop profilactic împotriva bolilor infecţioase, reprezintă un vaccin, și nu o formă de terapie genică.[2]

Cât de mult timp rămâne ARNm în corpul meu, dacă mă vaccinez?

Una din părţile cele mai frumoase ale tehnologiei ARNm este că rămâne în organism extrem de puţin timp. Una dintre diferenţele cheie între ADN și ARN se referă la stabilitatea lor: ADN-ul rezistă zile, săptămâni, luni, ani, secole, milenii. Astăzi, cercetătorii analizează ADN-ul din fosile îngropate, uitate de milenii în adâncurile planetei și, deși există frecvent tendinţa ca acel ADN să fie mai fragmentat, analiza ADN-ului este încă posibilă. Din același motiv se pot preleva probe de ADN la ani de la comiterea unei crime și este încă posibilă stabilirea vinovăţiei sau nevinovăţiei cuiva pe baza analizei ADN. În schimb, ARNm este extrem de instabil. De regulă, el supravieţuiește câteva ore, iar cu puţin noroc cel mult 4-5 zile. Prin urmare, temerile că nu știm ce nenorociri va provoca acest vaccin peste 10 sau 50 de ani în organismul nostru sunt foarte puţin fondate, pentru că acele câteva zeci de micrograme de ARNm administrate nu supravieţuiesc mai mult de 4-5 zile. Într-o comparaţie pe care am întâlnit-o recent: vaccinul ARNm este ca un mesaj pe e-mail care îi explică sistemului imunitar în detalii cum arată inamicul, pentru ca acesta să-și pregătească apărarea, după care mesajul de pe e-mail se distruge singur, în câteva ore sau zile, fără să mai lase urme din mesajul iniţial.

Prof. univ. dr. Robert Ancuceanu activează în cadrul Facultăţii de Farmacie, Universitatea de Medicină și Farmacie „Carol Davila“, București.

Lecturi suplimentare:

  1. Gerald Bergtrom, Cell and Molecular Biology. What We Know & How We Found Out, publicaţie Creative Commons (cc-by), disponibilă la https://open.umn.edu/opentextbooks/textbooks/244.
  2. Janet Iwasa, Wallace Marshall, Karp’s Cell and Molecular Biology. Concepts and Experiments, John Wiley & Sons Inc, Hoboken (NJ), 2016, (p. 366-450).
  3. John Rhodes, How to Make a Vaccine: An Essential Guide for COVID-19 and Beyond, The University of Chicago Press, Chicago și Londra, 2021.

Colecţia de articole cu contribuţii despre vaccin semnate de medici

(actualizare zilnică)

Articolele din secţiunea medicală a seriei de mai jos au fost revizuite de prof. univ. dr. Cristian Apetrei, care activează în Departamentul Boli Infecţioase și Microbiologie, Școala de Medicină și Școala Doctorală de Sănătate Publică, Universitatea Pittsburgh, PA, SUA, și de dr. Costel Atanasiu, virusolog, fost cercetător la Wistar Institute, Philadelphia, SUA.

Discutăm despre implicaţiile spirituale ale acestei măsuri de sănătate publică împreună cu:

Footnotes
[1]„Am împrumutat această comparaţie din cartea jurnalistului britanic Matt Ridley, Genome: The Autobiography of a Species in 23 Chapters, Harper Perenial, New York, 2006.”
[2]„„DIRECTIVA 2009/120/CE A COMISIEI din 14 septembrie 2009 de modificare a Directivei 2001/83/CE a Parlamentului European și a Consiliului de instituire a unui cod comunitar cu privire la medicamentele de uz uman în ceea ce privește medicamentele pentru terapii avansate“, în Jurnalul oficial al Uniunii Europene L 242, 15 sept. 2009, p. 3-12, https://eur-lex.europa.eu/legal-content/ RO/TXT/HTML/?uri=CELEX:32009L0120& from=EN. (Vezi cuprinsul întregului jurnal la https://eur-lex.europa.eu/legal-content/RO/ TXT/?uri=OJ:L:2009:242:TOC).”

„Am împrumutat această comparaţie din cartea jurnalistului britanic Matt Ridley, Genome: The Autobiography of a Species in 23 Chapters, Harper Perenial, New York, 2006.”
„„DIRECTIVA 2009/120/CE A COMISIEI din 14 septembrie 2009 de modificare a Directivei 2001/83/CE a Parlamentului European și a Consiliului de instituire a unui cod comunitar cu privire la medicamentele de uz uman în ceea ce privește medicamentele pentru terapii avansate“, în Jurnalul oficial al Uniunii Europene L 242, 15 sept. 2009, p. 3-12, https://eur-lex.europa.eu/legal-content/ RO/TXT/HTML/?uri=CELEX:32009L0120& from=EN. (Vezi cuprinsul întregului jurnal la https://eur-lex.europa.eu/legal-content/RO/ TXT/?uri=OJ:L:2009:242:TOC).”
CROCOTHERY | Getty Images

ARTICOLE SIMILAREDE LA ACELAȘI AUTOR