mRNA Gripten Kansere Kadar Hastalıklarda Tedavi Şeklimizi Nasıl Dönüştürüyor?

Covid-19 aşılarında kullanılan mRNA tekniği vücudumuzu kendi ilaçlarını üretmeye yönlendirmektedir. Bu teknik her türlü tıbbi durumdaki tedavilerde devrim yaratabilir ve kişiselleştirilmiş tedaviyi daha ucuz ve kolay hale getirebilmektedir.

Bir virüs vücuda girdiğinde hücrelerimizi ele geçirir ve daha fazla virüs üretecek şekilde yönlendirir. Bu güç kazanmak ve bağışıklık sistemimize ulaşmak için son derece etkili bir stratejidir. Virüsler hücrelerimizin protein üreten fabrikalarına el koyabiliyorsa biz savunmamızı güçlendirmek için aynısını neden yapamayalım sorusunun cevabı aslında yapabileceğimiz olduğu ortaya çıktı. Bu, Covid-19'a karşı çıkarılmış aşılar ile sonuçlanan onlarca yıllık araştırmayı harekete geçiren içgörüdür: Haberci RNA (messenger RNA-mRNA) genetik materyalinin hücrelere işgalcileri tanımayı öğreten bir protein üretmek için kullanılmasıdır.

Aşılar sadece başlangıçtır. Vücudumuzu bu şekilde kendi ilacını yapmaya yönlendirebilirsek bakteriyel enfeksiyondan otoimmün hastalık, nadir genetik bozukluklar ve kansere kadar her şeyi tedavi etmenin kapısı açılabilmektedir. mRNA aşılarının ve ilgili tedavilerin potansiyelinin önemini anlamak için biraz geriye gitmemiz gerekmektedir. İlk aşılar, tipik olarak virüsü daha az tehlikeli hale getiren mutasyonlara sahip ‘canlı’ virüsten oluşmaktaydı. Canlı aşılar çok etkili olabilir, ancak üretilmeleri zor olup bağışıklık sistemi zayıf olan insanlar için bir tehdit oluşturabilmektedir. Bu nedenle birçok modern aşı ‘ölü’, inaktive veya sadece virüsten alınan bir protein ile üretilmektedir. Ancak onlarca yıl önce, biyologlar potansiyel bir kısa yol olduğunu fark etmişlerdir. Bu yol, vücuda virüs enjekte etmek yerine, virüs proteinlerini oluşturmak üzere genetik materyal verilmesidir

Yeni Bir Formül

1990'da biyologlar fare deneylerinde bir proteini kodlayan DNA veya mRNA'yı canlı hücrelere eklemenin ve bu proteini üretmelerini sağlamanın mümkün olduğunu göstermiştir. Bunun heyecan verici yanı proteinlere göre DNA ve RNA'nın vücutta üretilmesinin çok daha kolay olmasıydı. Aşılması gereken sorun, vücudumuzun buna karşı çok sayıda savunması olmasıdır. Vücut sıvılarımızda hücre dışında bulunan herhangi bir RNA'yı hızla sindiren RNAaz adı verilen enzimler bulunmaktadır. Vücuda verilen RNA'lara verilen tepki o kadar güçlüdür ki, istenen protein yapılmadan önce mRNA yok edilir. Bu nedenle çoğu biyolog, mRNA aşıları yerine DNA bazlı aşılar geliştirmeye odaklanmıştır. Ancak şimdiye kadar, DNA aşısı çalışmaları güçlü bir bağışıklık tepkisini tetiklemede başarısız olmuştur.

Daha sonra 2005 yılında, RNA versiyonları için beklentileri değiştiren iki kritik gelişme yaşanmıştır. İlk olarak, Pennsylvania Üniversitesi'nden Katalin Karikó ve Drew Weissman, hücre içinde mRNA saptanmasını önleyecek kimyasal bir değişiklik yapmıştır. İkinci olarak, diğer araştırma grupları RNA'ları kandaki RNAazlardan koruyarak hücrelere ulaşmasını sağlamak için lipit nanoparçacıklar adı verilen küçük yağlı toplarda paketlemenin yolunu bulmuştur. Güncel olarak hedefli ve güçlü tedavilerimizden bazıları belirli bir durumla savaşmak için dikkatle tasarlanmış proteinlerden -genellikle antikorlar- oluşumaktadır. Antikorlar, hastalığa neden olan istilacıları hedeflemek için bağışıklık sisteminin ürettiği maddelerdir, ancak tasarımcı antikorlar her türlü amaç için kullanılabilmektedir.

Büyük umut, ilaç yapım adımının vücutta gerçekleşmesi için mRNA'nın kullanabilmesi ile aynı tedavilerin düşük maliyetli ve hızlı biçimde üretilebilmesidir. Vücudun doğrudan antikor yapmasını sağlamak aşıdan biraz farklıdır. Bir aşı ile sadece çok az miktarda viral protein gereklidir. Diğer uygulamalar için, daha büyük miktarlarda mRNA'lar kana enjekte edilir, burada hemen hemen hepsi istenen spesifik proteini üreten ve onu kana bırakan karaciğer hücreleri tarafından alınmaktadır. Karaciğer her protein bazlı ilacı üretmek için bir biyoreaktör rolüne bürünmektedir.

Bu alanda sürmekte olan çalışmalar başarılı olursa, mRNA tabanlı tedavilerde büyük bir gelişme görebiliriz. Covid-19 mRNA aşılarının zaferinden sonra, bu teknolojiye yapılan yatırımlar hızla artmıştır. Bu umut, mRNA aşılarının üç şeyi yapabilmesidir: tüberküloz için mevcut aşılara daha iyi alternatifler sağlamak; HIV'den herpese kadar aşısı olmayan enfeksiyonlara karşı aşıların geliştirilmesini hızlandırmak ve gelecekteki pandemilere daha da hızlı yanıt vermemizi sağlamaktır.