RNA εμβόλιο: ωφέλιμο… και για τους δύο;

Στην ιστορία της σύγχρονης Ιατρικής υπάρχουν δύο γεγονότα – που χωρίς υπερβολή – άλλαξαν τον κόσμο. Αυτά είναι ο πρώτος εμβολιασμός από τον Edward Jenner το 1796 και η ανακάλυψη των αντιβιοτικών από τον Alexander Fleming το 1928. Καθένα έχει διακριτή λειτουργία. Ο εμβολισμός λειτουργεί ως μέτρο πρόληψης, ενώ τα αντιβιοτικά χρησιμοποιούνται για την αντιμετώπιση λοιμώξεων. Ο συνδυασμός αυτών των δύο έχει επιφέρει μια απαράμιλλη αύξηση στην ποιότητα αλλά και στο προσδόκιμο της ζωής παγκοσμίως. Υπάρχουν, όμως, περιπτώσεις που τα αντιβιοτικά δεν μπορούν να δράσουν. Για παράδειγμα, σε περίπτωση ιικής λοίμωξης, η χρήση αντιβιοτικών είναι από ανούσια έως επικίνδυνη, διότι οι πρωτεΐνες – στόχοι των αντιβιοτικών δεν υπάρχουν στους ιούς. Σε αυτή την περίπτωση λοιπόν ο πλέον αποτελεσματικός τρόπος περιορισμού της διάδοσης ενός ιού είναι ο εμβολιασμός.

Στις μέρες μας πολλές σοβαρές ασθένειες όπως Πολιομυελίτιδα, Ηπατίτιδα Α & Β, έχουν εξαφανιστεί από την πλειοψηφία των χωρών του κόσμου λόγω των εμβολίων.  Συνοπτικά, κατά τον εμβολιασμό ένας αδρανοποιημένος ή νεκρός παθογόνος μικροοργανισμός ή ακόμα και τμήμα του ενεργοποιεί το αμυντικό σύστημα του ατόμου που εμβολιάζεται. Μεταξύ όλων των κυτταρικών διεργασιών που ενεργοποιούνται, έχουμε την παραγωγή και ενεργοποίηση μιας συγκεκριμένης ομάδας Τ-λεμφοκυττάρων, τα λεγόμενα κύτταρα μνήμης. Όπως υποδηλώνει και το όνομά τους, τα κύτταρα αυτά θα «θυμούνται» τον μικροοργανισμό αυτό και έτσι, σε περίπτωση που αυτός βρεθεί ξανά στο σώμα μας, αυτά τα κύτταρα θα αρχίσουν άμεση και μαζική παραγωγή αντισωμάτων έναντι του παθογόνου αυτού. Αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα την πλήρη αντιμετώπιση του παθογόνου πριν καν προλάβει να αναπτυχθεί εντός τους σώματός μας.

Σε αντίθεση με το παραδοσιακό εμβόλιο που περιγράφηκε προηγουμένως, μια καινούρια στρατηγική δημιουργίας εμβολίων αναπτύχθηκε κατά τη διάρκεια αυτής της πανδημία: τo RNA εμβόλιο. Η λογική πίσω από αυτή τη στρατηγική βασίζεται στο λεγόμενο «βασικό δόγμα της Βιολογίας», σύμφωνα με το οποίο ένα RNA μόριο φέρει την γενετική πληροφορία για την δημιουργία μιας πρωτεΐνης. Το μόριο αυτό, επειδή φέρει το μήνυμα (messenger) της πληροφορίας αυτής, λέγεται mRNA. Οπότε, εισάγοντας παραδείγματος χάριν στο κύτταρο ένα mRNA μόριο που φέρει την πληροφορία για μια ιική πρωτεΐνη, αυτό θα οδηγήσει στην παραγωγή δεκάδων αντιγράφων της πρωτεΐνης αυτής. Στη συνέχεια, αυτή η πρωτεΐνη, λόγω της ιικής προελεύσεώς της, θα οδηγήσει σε ανοσολογική απόκριση και τελικώς στη δημιουργία Τ-λεμφοκυττάρων έναντι της πρωτεΐνης αυτής.

Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας το DNA δεν παίζει κανένα ρόλο. Σε ένα ευκαρυωτικό κύτταρο, όπως το ανθρώπινο, το DNA βρίσκεται στον πυρήνα όπου περικλείεται από την πυρηνική μεμβράνη για προστασία. Το mRNA δεν έχει την ικανότητα να εισέλθει στον πυρήνα. Επομένως, ένα εμβόλιο που περιέχει mRNA δεν μπορεί να αλλάξει το DNA των κύτταρων μας, διότι δεν μπορεί καν να αλληλεπιδράσει μαζί του.

Στο τελευταίο κομμάτι του άρθρου, θα ήθελα να αναφερθώ σε μια πτυχή του mRNA εμβολίου στην οποία κανείς και πουθενά δεν έχει αναφερθεί σε κάποιο επιστημονικό άρθρο-μελέτη ή έστω να εκφράσει μια άποψη σε ένα μέσο μαζικής ενημέρωσης. Αυτή είναι η επίδραση του εμβολίου αυτού στην εξέλιξη, τόσο ημών όσο και των ιών. Η εξελικτική θεωρία είναι βασική έννοια της Βιολογίας και αποτελεί μια δυναμική και συνεχόμενη διεργασία που λειτουργεί και εφαρμόζεται κάθε στιγμή και θα συνεχίσει να το κάνει όσο υπάρχουν έμβια όντα. Λόγω εξέλιξης, ένας κορωνοϊός μπόρεσε και προσαρμόστηκε σε νέες συνθήκες και κατάφερε να μεταπηδήσει από την νυχτερίδα στον άνθρωπο και σήμερα όλοι μιλάμε για τον COVID-19. Ως βιολόγος, έχοντας δουλέψει με RNA ιούς, είμαι επιφυλακτικός έχοντας αρκετές ενστάσεις έναντι της χρήσης του RNA ως εμβόλιο.

Για να γίνουν πιο κατανοητές οι ενστάσεις μου, θα πρέπει να αναφερθούν τα βασικά στάδια της «ζωής» ενός RNA ιού σε ένα ανθρώπινο κύτταρο. Κατά τη διάρκεια της λοίμωξης, το ιικό RNA αντιγράφεται παράγοντας πολλά αντίγραφα στο κυτταρόπλασμα του ανθρώπινου κυττάρου που έχει μολυνθεί. Επιπλέον, διάφορες ιικές πρωτεΐνες, βασισμένες στο ιικό RNA, παράγονται σε μεγάλες ποσότητες. Αυτές οι πρωτεΐνες αυτο-οργανώνονται και δημιουργούν ένα ιοσωμάτιο όπου στο κέντρο του εγκολπώνεται και προστατεύεται το ιικό RNA που μόλις έχει αντιγραφεί στο κυτταρόπλασμα. Μεταξύ των ιικών πρωτεϊνών υπάρχει η λεγόμενη πρωτεΐνη-ακίδα. Αυτή τη πρωτεΐνη βρίσκεται στην εξωτερική πλευρά του ιοσωματίου και είναι υπεύθυνη για την πρόσδεση του ιού στο κύτταρο-στόχο. Αυτή η στόχευση είναι συγκεκριμένη. Κάθε πρωτεΐνη-ακίδα μπορεί να αλληλεπιδράσει και να προσδεθεί μόνο σε συγκεκριμένες πρωτεΐνες της επιφάνειας των ανθρώπινων κύτταρων. Αυτές οι πρωτεΐνες ονομάζονται υποδοχείς. Κάθε κυτταρικός τύπος έχει με τη σειρά του διαφορετικούς υποδοχείς. Για παράδειγμα, η πρωτεΐνη-ακίδα του COVID-19 μπορεί και προσδένεται με υποδοχείς που βρίσκονται μόνο στα κύτταρα του αναπνευστικού, γι’ αυτό και μολύνει μόνο αυτά τα κύτταρα.

Γνωρίζοντας όλα αυτά, ας υποθέσουμε τώρα ότι κάποιος/α εμβολιάζεται και έχει μολυνθεί παράλληλα (χωρίς να το ξέρει) με έναν άλλον, οποιονδήποτε RNA ιό, κάτι αρκετά πιθανό καθώς οι περισσότεροι ιοί χρειάζονται μια περίοδο επώασης μέχρι να εμφανίσει συμπτώματα το μολυσμένο άτομο. Επομένως, αυτό το άτομο την δεδομένη χρονική στιγμή θα έχει ταυτοχρόνως δύο διαφορετικά γενετικά υλικά ιικής προέλευσης, το ένα από τον κανονικό ιό που έχει μολυνθεί και το άλλο από το RNA που περιέχεται στο εμβόλιο. Ως εκ τούτου, είναι πιθανό να υπάρξει τουλάχιστον ένα κύτταρο στο οποίο αυτά τα δύο γενετικά υλικά να συνυπάρχουν. Σε αυτή την περίπτωση, κατά τη διαδικασία της δημιουργίας των νέων ιοσωματίων που περιγράφηκε προηγουμένως, το RNA του εμβολίου, λόγω της ιικής προέλευσής του, μπορεί να εγκολπωθεί μαζί με το κανονικό RNA του ιού. Με αυτό τον τρόπο, έχουμε τη δημιουργία ενός χιμαιρικού ιού, δηλαδή ενός ιού που έχει δύο γενετικά υλικά. Αυτό το φαινόμενο λέγεται οριζόντια μεταφορά γενετικού υλικού και εμπλουτίζει την γενετική δεξαμενή του μικροοργανισμού-δέκτη με νέο γενετικό υλικό καθιστώντας τον εξελικτικά ισχυρότερο.

Επιπροσθέτως, το RNA εμβόλιο που ήδη έχει εγκριθεί εμπεριέχει RNA που φέρει την γενετική πληροφορία για την πρωτεΐνη-ακίδα του COVID-19. Αυτό σημαίνει ότι πιθανός χιμαιρικός ιός θα έχει τη γενετική πληροφορία για δύο πρωτεΐνες-ακίδες, της δικής του και του COVID-19. Ως εκ τούτου, ο ιός αυτός θα μπορεί να στοχεύσει περισσότερο από ένα κυτταρικό τύπο. Φανταστείτε για παράδειγμα έναν ιό που μέχρι πρότινος δεν μπορούσε να μολύνει κύτταρα του αναπνευστικού και τώρα να είναι ικανός να το κάνει. Πιθανότατα ένας χιμαιρικός ιός θα χρειαστεί μερικές δεκαετίες ώστε να ανακαλυφθεί καθώς θα χρειαστεί χρόνο για να μπορέσει να ρυθμίσει το διπλό γενετικό του υλικό αλλά και να εδραιωθεί στον πληθυσμό. Παρόλα αυτά, το χρονικό διάστημα αυτό από εξελικτικής σκοπιάς είναι κυριολεκτικά κλάσματα του δευτερόλεπτου.

Κλείνοντας, δεν αμφιβάλλω ότι το εμβόλιο όντως θα βοηθήσει στην καταπολέμηση του COVID-19. Δεν αμφιβάλλω ότι θα μας ωφελήσει. Όμως, μπορεί να μην είμαστε οι μόνοι που θα ωφεληθούμε και σε αυτή την περίπτωση, μακροπρόθεσμα, το (εξελικτικό) όφελος για τους ιούς μπορεί να είναι πολύ μεγαλύτερο από το μεσοπρόθεσμο δικό μας.

Υπ. Συμφωνώ ότι όλα τα γεγονότα που περιέγραψα προηγουμένως έχουν πολύ χαμηλή πιθανότητα να συμβούν. Τηρουμένων όμως των αναλογιών, αν σκεφτεί κανείς τον αριθμό των ατόμων που θα εμβολιαστούν παγκοσμίως, εις διπλούν, τότε το παραπάνω σενάριο έχει πιθανότητες να συμβεί και όχι μόνο μια φορά.

Από υποψήφιο διδάκτορα στη μοριακή βιολογία

Πηγές:

https://www.pfizer.com/news/press-release/press-release-detail/pfizer-and-biontech-provide-data-german-phase-12-study

https://www.nature.com/articles/s41401-020-0485-4

https://www.nature.com/articles/nrmicro2614

Συνεργασίες

Επιλεγμένα άρθρα από ειδικούς στο είδος τους!

Κάντε μας Like στο Facebook!

Newsletter

Ευχαριστούμε για την εγγραφή σας στο Newsletter! Κάθε βδομάδα θα διαβάζετε τα καλύτερα άρθρα στο email σας!

Παρουσιάστηκε σφάλμα. Δοκιμάστε ξανά!

Your e-articles will use the information you provide on this form to be in touch with you and to provide updates and marketing.