TLDR: mRNA vakcíny jsou nástrojem, jak podpořit naši imunitu bránící nás nejen proti externím parazitům, ale také před rakovinou. Využívá přirozené mechanismy našich buněk a představuje velkou naději proti infekčním i nádorovým onemocněním. Jeden ze zdrojů hir.

Naše imunita je absolutně úchvatná. Její složité mechanismy a úžasná spolupráce jednotlivých imunitních buněk nás dokáží chránit nejen před útočícími viry nebo bakteriemi, ale taky pomáhají bojovat proti rakovině. Pochopení a využití tohoto mechanismu vyvrcholilo k (podle mě) nejfikanějšímu vynálezu lidstva – očkování. Vakcinací asistujeme naší vlastní imunitě, aby rychleji a efektivněji čelila hrozbám.

V současnosti nejskloňovanějším typem je mRNA vakcinace. Její variabilita, efektivita a bezpečnost z ní dělá nadějný nástroj proti infekcím a jednotlivým typům rakoviny. A to i proti specifickým nádorům jednotlivým pacientům. Mluvíme tedy o léčbě rakoviny na míru.

„Co to sakra je mRNA?“

Absolutně nepostradatelná součást každé živé buňky. Velká část našich buněk je tvořena proteiny. To jsou řetězce ze slepených aminokyselin (těch známe 21). Každá aminokyselina má trochu jiné vlastnosti a podle toho, z jakých aminokyselin je řetězec – protein složen, chová se každý protein jinak.

Například protein, který je součástí receptoru, může být zapíchnutý v buněčné membráně a sloužit jako vyhazovač v baru. Nebo protein glukokináza zpracovává v buňkách přijatý cukr na energii.

Jak vznikne takový řetězec aminokyselin? V kuchyni na proteiny – v ribozomech. Do ribozomů přichází recept, neboli seznam, jak aminokyseliny mají jít v řadě za sebou. Do ribozomů pak přichází jednotlivé aminokyseliny, které se zařazují podle onoho receptu. Tím receptem je mRNA – messenger RNA, v překladu poslíčková mRNA. RNA zkracuje jazykolam ribonukleové kyselina.

„A kde se poslíčková RNA vezme?“

V jádře buněk se nachází kuchařka obsahující recepty na všechny naše proteiny – DNA, deoxyribonukleová kyselina. To je řetězec složený ze specificky nakombinované sekvence 4 bazí, které vědátoři zjednodušeně pojmenovali A, T, G, C. DNA se od RNA liší absencí jednoho kyslíku, což z ní dělá stabilnější molekulu. Taková DNA v jádře, zamotaná do stabilních chromozomů je k prdu, dokud k ní nepřijdou proteiny a nerozmotají ji. Jiné proteiny pak podle pořadí bazí (písmenek) vyrobí mRNA. Z kuchařky si tak poslíček nese jeden konkrétní recept a donese ho do kuchyně.

Výhodou tohohle postupu je, že si buňka může rozhodovat, jaké proteiny v danou chvíli bude vyrábět. Například proteiny pro rozkládání cukru je mým buňkám právě teď užitečný jak mrtvému zimník, protože jsem svému tělu zapomněl dopřát oběd.

Ale až se naobědvám, cukr se dostane ke speciálnímu receptoru mých buněk. Receptor vyšle signál až do jádra, jaderné proteiny rozbalí DNA v místě, kde je kód pro výrobu proteinů rozkládající cukr, přepíšou ten kód do mRNA a ta si to pošupajdí z jádra ven do ribozomu. Ten pak potřebné proteiny vyrobí.

mRNA je pak rozsekána na malé kousky pomocí další proteiny, které hlídají, aby jí bylo tolik, kolik je zrovna třeba.

„A jak to souvisí s očkováním?“

Hoďme nejdřív očkem (sory, tenhle byl laciný) na fungování naší imunity. Imunitu můžeme rozdělit na nespecifickou a specifickou. Buňky té nespecifické (třeba makrofágy nebo dendritické buňky – DC) si to trajdají naším tělem. Když narazí na něco, co do těla nepatří (bakterie, virus), sežerou ho.

Uvnitř makrofágů nebo DC je vetřelec rozštěpen na malé kousky, které si pak makrofág hrdě vystaví na svém povrchu. To slouží k výuce buněk specifické imunity: B-lymfocytů a T-lymfocytů.

Tahle výuka obvykle trvá 3-10 dní. To je ta fáze nemoci, kdy je nám nejvíc blbě, protože naše tělo proti patogenu ještě nebrání tak účinně. Pak se naše nabušené spec-op buňky vydají zrubat všechny hajzlíky, proti kterým byly cvičeny. Pokud by se ten stejný hajzlík objevil v těle znovu, buňky veteránky si ho budou dobře pamatovat a zničí ho hned. Často dříve, než si člověk všimne, že nějakou breberku chytil.

„Čekat tři až deset dní na imunitu? To je otrava, co když do té doby zhebnu?“

Jop! Tohle si v roce 1720 řekl Edward Jenner při pozorování pacientů s pravými neštovicemi. Přišel s geniálním nápadem. Vystavíme tělo patogenu ještě před samotnou nemocí. Jen mu teda nepíchneme přímo pravé neštovice, to by byla kravina, ale virus trochu oslabíme.

To byl velký průlom, který zachránil hromadu životů, ale stejně občas zabíjel i oslabený virus. Od té doby se přicházelo na nové, bezpečnější a efektivnější způsoby, jak se očkováním chránit před samotnými nemocemi.

Asi nejchytřejším a nejbezpečnějším způsobem je nestrkat do těla virus vůbec. A to ani jeho kousek. A tady (v roce 1989) přichází na scénu mRNA vakcína.

„Už se v tom trochu ztrácím, zkrať to!“

Místo abychom vpíchli do zdravého člověka oslabený virus nebo jeho část, vpíchneme do něj mRNA kódující specifický antigen viru. Tedy recept, ze kterého pak kuchař ribozom uvaří malý kousek viru. Ten pak naše buňka vystrčí na svůj povrch. Sám o sobě je ten kousek neškodný.

To ale naše imunita neví! Spustí poplach, lymfocyty se začnou školit proti nepříteli. To je ta fáze po očkování, kdy je vám trochu blivno. Žádná infekce, jen se imunitní buňky šrotí jako student večer před zkouškou.

Je to velmi efektivní, jednoduše upravitelné pro potřeby jiných antigenů a bezpečné.

Negativní účinky jednotlivých vakcín tu nebudeme řešit, v kontextu COVIDových vakcín jsme o tom psali tu. Spoiler alert: očkovat se má smysl, negativní účinky jsou buď mírné nebo velmi vzácné a masivně je převyšuje ochrana před daleko hrozivějším dopadům nemoci.

„Neslibovali jste na začátku lék na rakovinu?“

Ano, technologie mRNA vakcín lze využít proti rakovinným buňkám. Rakovina totiž není nic jiného než naše samotné buňky po mutaci. Naše buňky se jednou za čas rozdělí, což vyžaduje zkopírování celé DNA, kuchařky obsahující recepty pro každý protein v buňce. A při tom přepisování se můžou stát chyby – mutace. Někdy je možné je opravit, někdy ty chyby nevadí, někdy jsou tak závažné, že buňka spustí autodestrukci. Buňky také vysílají “nežer mě” signály, protože na zdraví buněk dohlíží i naše imunita, a v případě chyby buňku zlikvidují.

Když se těch chyb objeví hodně, třeba v genech pro rychlost množení nebo právě pro ty “nežer mě signály”, imunita chybu nerozezná a buňka se nekontrolovaně množí. Takhle vzniká rakovina, která se někdy může šířit po celém těle, je tzv. zhoubná. Například rychle se množící zmutované buňky tlustého střeva prorostou do krve, odkud se přesunou do plic nebo mozku, kde tvoří metastáze. Otravné je, že není rakovina jako rakovina. Těch typů je hromada, a každý nádor se chová jinak a je nutné mu léčbu přizpůsobit.

Rakovinné buňky ale jde rozeznat. Specifické typy rakovinných buněk mají na povrchu specifické proteiny. mRNA vakcíny vyrobené proti těmto proteinům tak mohou naučit naši imunitu konkrétné buňky rozeznat a zničit je stejně jako ty viry.

„Takže jedna včelka a nedostanu raka plic?“

Preventivní vakcinace proti různým typům rakoviny je ještě nějaký ten pátek před námi. Postupně se daří identifikovat konkrétní proteiny konkrétních typů rakoviny, proti kterým bychom se mohli očkovat před tím, než vypunkou.

O něco dále, ve fázi klinických studií jsme s vakcínami na míru nádorům konkrétního pacienta. Nepříjemným nešvarem totiž je, že v každém těle může vzniknout trochu jiná mutace vedoucí k rakovině. mRNA vakcíny představují způsob, jak dostatečně efektivně a rychle pomoci imunitě konkrétního pacienta bojovat s jeho specifickým nádorem.

Budoucnost obou typů mRNA vakcín vypadá slibně. “Jen” je nutno překonat problémy, jako je třeba dopravení poměrně citlivé mRNA do místa potřeby, aniž by došlo k jejímu zničení po cestě nebo správného nakombinování s dalšími léky.

Technologie mRNA je přelomová. Nejprve jsme pochopili fungování našich buněk, pak naší imunity a nakonec jsme našli způsob, jak s ní spolupracovat. Jak pomoci našemu tělu bojovat nejen s vetřelci z vnějšího světa ale i s těmi, kteří vznikají v nás samotných.

[Ladislav Loukota]

Vědátor vznikl jako spinoff spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd, dnes jej provozuje spolek Hyperion Media. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – kontaktní mail je [email protected]