4 hastalık için daha aşı geliyor... mRNA'nın geleceğinde bizi neler bekliyor?

Covid-19 pandemisi yaklaşık iki yıldır hayatımızda. Bu süreçte nice başarı hikayelerine şahit olduk. Özellikle salgının ilk dönemlerinde dünyanın dört bir yanındaki sağlık çalışanlarının gece gündüz demeden canlarını hiçe sayarak kurtardıkları hayatlar tarih kitaplarına yaldızlı harflerle yazıldı.

Ancak bir başarı hikayesi var ki sadece pandemi için değil, gelecekte tıp alanında yapılacak çalışmalar için de büyük önem arz ediyor. Mesajcı RNA ya da daha yaygın bilinen kısa adıyla mRNA teknolojisinden ve bu teknolojiyi kullanan aşılardan bahsediyoruz. Ülkemizde de kullanılan Pfizer/BioNTech aşısı ile Moderna aşısının temelini oluşturan bu mRNA, günümüzde koronavirüs karşısında insanlığın en büyük silahlarından biri olarak görülüyor.

Çok kısa bir süre içinde virüse karşı çok etkili aşılar geliştirilmesine olanak sağlayan mRNA teknolojisinin gücü bununla da sınırlı değil elbette. Bilim insanları yakın gelecekte bu teknolojiyi kullanan birçok başka aşının üretileceğini, mRNA aşıları sayesinde tıpkı Covid-19'a olduğu gibi birçok başka hastalığa da dur denebileceğini belirtiyor.

İngiltere'de yayımlanan The Guardian gazetesi, geçtiğimiz günlerde, bu hastalıklardan dördüyle ilgili mRNA aşısı çalışmalarını mercek altına alan bir haber yayımladı. Gazeteye konuşan uzmanlara göre, mRNA teknolojisiyle üretilmiş grip, kanser, sıtma ve HIV aşılarının müjdeleri çok yakında geliyor.

Biz de The Guardian'ın bu haberi vesilesiyle hem mRNA aşılarının geçmişine ve çalışma prensiplerine dair hafızaları tazelemek, hem de yakın geleceğine dair beklentilere biraz daha yakından bakmak istedik. İşte tüm ayrıntılar…

TEMELLERİ 1970'LERDE ATILDI

Covid-19 aşılarıyla ilgili tartışmalarda en sık dile getirilen sorulardan biri şu: "Bu kadar kısa zamanda bu teknoloji nasıl geliştirildi?" Halbuki mRNA teknolojisi yeni değil, geçmişi 1970'li yıllara dayanıyor.

Macaristan doğumlu bilim kadını Katalin Kariko'nun temellerini attığı bu teknolojinin potansiyeli 1990'ların başında fark edildi. 1998'de Kariko'nun yolu HIV aşıları üzerine araştırmalar yürüten Drew Weissman'la kesişince, mRNA çalışmalarındaki ilerleme de hızlandı.

Umudun adı mRNAmRNA: Bir zamanlar kimse ciddiye almıyordu, bugün dünyayı kurtarıyorHaberi Görüntüle

2010'ların başında Moderna ve BioNTech isimli iki küçük biyoteknoloji startup'ının Kariko ve Weissman tarafından geliştirilen teknolojinin lisansını satın almasıyla da Covid-19 aşılarının temelleri atıldı. Pandemiden önce BioNTech, mRNA teknolojisiyle kanser aşısı üretmeye odaklanmıştı. Grip gibi hastalıklara karşı aşı üretimi kullanılması ise henüz düşünce aşamasındaydı. Moderna da benzer şekilde kanser ilaçlarında bu teknolojiyi kullanmak için çalışıyordu. Şirket aşı çalışmalarına başlayalı çok olmamıştı.

COVID-19 ÖNCELİKLERİ DEĞİŞTİRDİ

Ancak BioNTech ve Moderna yöneticileri ilk olarak Çin'de ortaya çıkan ve kısa sürede tüm dünyaya yayılan bu virüsün bir pandemiye dönüşeceğini, çok öldürücü olacağını ve felaketi durdurmanın yolunun ellerindeki teknolojiden geçtiğini kısa süre içinde fark etti.

BioNTech CEO'su Uğur Şahin şirketindeki araştırmacılara, "Aşıya odaklanmanız gerekiyor, bu konuda çok ciddiyim" dedi ve milyonlarca insanın bu yeni virüs nedeniyle ölebileceğini anlattı. Eşi Özlem Türeci, "Uğur hepimizi ikna etti. Yönetim kurulumuz, çalışanlarımız ve bilim ekiplerimiz dahil hepimizi bunun vazifemiz olduğuna ve bu misyonun peşinden gitmemiz gerektiğine ikna etti" sözleriyle özetledi Şahin'in süreçteki kararlılığını.

Umudun adı mRNA'Uğur hepimizi ikna etti' BioNTech aşısının ortaya çıkış hikayesiHaberi Görüntüle

Moderna CEO'su Stephane Bancel de aynı fikirdeydi. Ekibine aşının bir öncelik olduğunu söyledi ve tüm tereddütlere kulak tıkayarak bu konuda çalışılması gerektiğinde ısrarcı oldu. Ve nihayetinde tarih bu iki bilim ve iş insanını haklı çıkardı.

MRNA AŞILARI SİPARİŞ MESAJI GİBİ ÇALIŞIYOR

Peki nasıl çalışıyor mRNA aşıları? Tıbbi Mikrobiyoloji ve Tıbbi Viroloji Uzmanı Doç. Dr. Fatih Şahiner bu soruyu Mayıs ayında Hurriyet.com.tr'ye verdiği özel röportajda basit bir benzetmeyle yanıtladı.

İnsanın yaşamının devamlılığı için hücrelerimizde sürekli binlerce protein üretildiğini belirten Şahiner, "Hangi proteinin ne kadar miktarda ve ne kadar süre ile üretileceği o hücreye, hormonlar gibi sinyaller aracılığıyla iletilir. Sinyal hücre çekirdeğine ulaştığında DNA'mızdan hücre içindeki fabrikalara sentezlenmesi gereken protein ile ilgili bir kısa mesaj gönderilir. mRNA'lar bu mesajı taşıyan moleküllerdir. Tıpkı telefonlarımızla gönderdiğimiz kısa mesajlar gibi" dedi.

Şahiner, mRNA'ları protein üretim fabrikalarına gönderilen siparişlere benzeterek şöyle devam etti:

"Covid-19 gibi viral enfeksiyonlarda, virüsler hücreye girip kendi istedikleri siparişleri verirler. Virüs giren hücredeki fabrikalar kendi işlerini bırakıp virüslerin çoğalması için gereken proteinleri üretir. Aşı ise virüsten önce hücreye girerek sadece bir protein (S proteini) sipariş eder. Bu siparişle üretilen yabancı protein vücudumuzda bağışıklık sistemi tarafından tanınır ve gelecekte aynı proteini taşıyan virüsle karşılaştığımızda güçlü bağışıklık yanıtı verilir."

Umudun adı mRNADünyayı kurtaran iki inatçı adam: Dr. Uğur Şahin ve Stephane BancelHaberi Görüntüle

GELENEKSEL AŞILARIN YETERSİZ KALDIĞI HASTALIKLARDA ETKİLİ

mRNA aşılarının çıkış noktasının genetik hastalıkların tedavisi, ikinci temel alanının ise kanser tedavisi olduğunu ve son 10 yıldır birçok başka hastalık için de denendiğini hatırlatan Şahiner, bu aşıların standart-geleneksel aşı yöntemlerinin yetersiz kaldığı influenza, HIV, kuduz, Ebola, HPV, Zika ve Kırım Kongo Kanamalı Ateş Virüsü gibi virüsler ile bazı bakteriler ve parazitlerle mücadelede de etkili olabileceğini söyledi.

Yukarıda da dediğimiz gibi, The Guardian geçtiğimiz günlerde, Şahiner'in de altını çizdiği bu hastalıklardan influenza (grip), kanser, sıtma ve HIV aşılarının oldukça yakın bir gelecekte hayatımızın bir parçası haline geleceğini duyurdu. Aşı araştırmalarının yürüten uzmanların görüşlerine de yer verilen haber, her yıl yüz binlerce can alan bu dört hastalığa dair çare umutlarını tazeledi. İşte ayrıntılar:

Grip

Grip üzerine çalışan bilim insanları için, her yıl şubat ayında heyecanlı bir bekleyiş başlıyor. Uzmanlar Dünya Sağlık Örgütü'nün bir sonraki kış mevsiminde grip virüsünün hangi türünün baskın olacağına dair öngörülerini açıklamasını merakla bekliyor.

Dünyada dolaşımda olan dört farklı grip virüsü var. Bunların her biri sürekli evrim geçirdiğinden, önceki yılların aşıları virüslerin yeni halleri karşısında etkinliklerini kaybediyor. Grip aşısı imalatçılarının üretime en az 6 ay önceden başlaması gerekiyor. Grip aşısı milyonlarca tavuk yumurtası içinde çoğaltılan zayıflatılmış virüsler kullanılarak üretiliyor ve bu oldukça zahmetli bir süreç.

Dünya Sağlık Örgütü'nün öngörüsü tutarsa, üretilen aşılar yüzde 60'a kadar etkili olabiliyor. Ancak yanlış virüs çeşidine karşı üretilen aşıların etkinliği yüzde 10'a kadar düşüyor.

İnfluenza virüsü

Grip araştırmacıları, yıllardır, dört virüs çeşidine karşı da etki gösterebilecek ve gelecekte de virüslerin genomların değişiminden etkilenmeyecek evrensel bir aşı için çalışıyor. Bu aşıların virüsün kalbindeki influenza proteinini hedef alması gerektiği düşünülüyor zira protein dört farklı virüs çeşidi için de aşağı yukarı aynı. Ancak insanların bağışıklık sistemleri, virüsün bu kısmına çok fazla tepki göstermediğinden, evrensel grip aşısı hedefi yıllardır ulaşılmazlığını koruyor.

mRNA aşıları da tam olarak bu noktada devreye giriyor. mRNA'nın hızla ve kolayca üretilebiliyor olması, virüsün birden fazla bölümünü aynı anda hedefleyebilmemizi sağlıyor.

Pennsylvania Üniversitesi'nden mikrobiyoloji uzmanı Norbert Pardi ve ekibi de bunun üzerinde çalışıyor. Pardi, "Böyle bir aşının geniş kapsamlı koruyucu tepkileri tetiklemesi çok olası olacak" diye konuştu.

Pardi'nin üzerinde çalıştığı aşı adayı, 10-12 adet mRNA parçacığını kullanarak birden fazla influenza virüsüne karşı etkili olacak şekilde tasarlandı. Ekip 2023 yılında insanlı denemelere başlamayı hedefliyor.

Kanser

HPV yani insan papilloma virüsü, dünyada yüz binlerce kadının hayatını tehdit eden rahim ağzı kanserinin birçok çeşidinin sebebi. Bu virüse karşı geliştirilen aşı sayesinde de her yıl binlerce kadının hayatı kurtuluyor.

Bilim insanları gelecekte mRNA aşılarını kullanarak, bağışıklık sistemine hücrelerdeki mutasyonları önceden fark etmeyi öğretebilmeyi ve böylece kanseri önleyebilmeyi umuyor. Kanser tedavisinde yeni bir yaklaşım olan bu çalışmayla ilgili olarak Prof. Herbert Kim Lyerly, "Kanserin bilinen genetik ilerlemesinden faydalanıyoruz" dedi.

Duke Üniversitesi'nde kanser aşısı teknolojisi üzerine çalışan Lyerly ve ekibi, önümüzdeki yıl ileri evre meme kanseri olan hastalarda bir mRNA aşısı denemeye hazırlanıyor. Bu hastaların belli genlerinde yaşanan mutasyonlar nedeniyle, tümörler ilaçlara cevap vermez hale geliyor. mRNA'nın avantajı ise birden fazla hedefi (bu örnek özelinde konuşmamız gerekirse çok sayıda potansiyel mutasyonu) tek seferde vurabiliyor olması. Lyerly, "Dünya üzerinde bu mutasyona uğramış hücreleri erken aşamada temizleyebilecek en iyi cerrah bağışıklık sisteminizdir" diye konuştu.

Eğer başarılı olunursa, öncelikle kanserin ilerlemesi yavaşlatılarak, hastaların yaşam sürelerinin uzatılmasına odaklanılacak. Sonraki dönemde kanser riski yüksek olan kişilere (örneğin belli gen mutasyonları bulunanlar) yapılacak aşı uygulamalarıyla hastalığın tamamen önlenmesine çalışılacak.

Sıtma

Ekim ayında, Dünya Sağlık Örgütü ilk kez bir sıtma aşısına onay verdi ancak bu konuda gidilecek daha çok yol var zira RTS,S aşısının sıtma karşısındaki etkinliği henüz yüzde 30 oranında. Bu bağlamda en önemli sorun da sıtmaya neden olan parazitin bağışıklık hafızasının oluşumunu önleyecek şekilde evrimleşmiş olması. Yani aşılanan, hatta bu hastalığı geçirip iyileşen insanlar, yeniden enfeksiyon riskiyle karşı karşıya. Sıtma çoğunluğu bebekler ve çocuklar olmak üzere, her yıl 500 bin kişinin ölümüne neden oluyor.

Yale Tıp Okulu'ndan Prof. Richard Bucala ve meslektaşları, 2012 yılında, sıtmanın hafıza T-hücrelerini öldüren PMIF isimli bir proteini kullanarak "bağışıklık sistemi amnezisine" yani hafıza kaybına yol açtığını tespit etti. Bucala şu an PMIF'e karşı bağışıklık kazanmamızı sağlayacak bir tür RNA aşısı üzerinde çalışıyor.

Sıtma özellikle Afrika'da bebek ve çocukları etkiliyor

Fareler üzerinde yapılan araştırmalar, bu proteinin engellenmesi durumunda, bağışıklık sisteminin sıtmayı vücuttan atma süresinin kısaldığını, bunun sonucunda hastalığın daha hafif geçirildiğini ve en önemlisi gelecekteki enfeksiyonlara karşı bağışıklık tepkisi oluştuğunu gösteriyor. Bucala'nın geliştirdiği aşı adayı şu an Oxford Üniversitesi bünyesinde bulunan Jenner Aşı Enstitüsü'nden bilim insanlarının iş birliğiyle test ediliyor. Sonuçlar olumlu çıkarsa, 2022'de insanlar üzerinde denemelerin başlaması bekleniyor.

Bucala, "Parazitik hastalıklar uzun yıllardır gelişmekte olan ülkelerde ekonomik ve sosyal kalkınmaya sekte vuruyor. Bu hastalıklara karşı etkili olacak aşılara çok ihtiyaç var" dedi ve ekledi:

"RNA, PMIF aşımızın başarılı olmasını sağlamanın yanında, protein bazlı aşılarla kıyaslandığında da çok daha ucuz. Bu da daha önce var olmayan bir sıtma aşısı için yeni fırsatlar yaratıyor" dedi.

HIV

"Küresel pandemi" denince hepimizin aklına Covid-19 geliyor ama halihazırda yaşanmakta olan bir küresel pandemi daha var. Duke Üniversitesi İnsan Aşıları Enstitüsü'nden Derek Cain, The Guardian'a yaptığı açıklamada, "Küresel HIV pandemisinin beşinci onyılına giriyoruz" diye konuştu. Daha da kötüsü henüz elimizde bir HIV aşısı yok.

Cain'in ekibi bu soruna çözüm bulmak için çıktıkları yolda özel bir grup HIV hastasına odaklanıyor. Vakaların üçte birinden daha azına tekabül eden bu hastaların vücutlarında, enfeksiyondan yıllar sonra HIV'yi nötralize edebilen özelleşmiş antikorlar gelişiyor. Ancak o noktada vücuttaki virüs miktarı fazlasıyla artmış olduğundan, enfeksiyonu temizlemek için çok geç kalınmış oluyor. Cain bu durumu, "Bütün ev çoktan cayır cayır yanarken bir yangın söndürücü bulmak gibi bir şey" sözleriyle açıkladı. Ancak bu antikorların oluşumunu tetikleyecek bir aşının geliştirilmesi durumunda, HIV vücuda yerleşmeden yangının söndürülmesinin mümkün olacağı ümit ediliyor.

Cain ve çalışma arkadaşları, bağışıklık sisteminin bu özelleşmiş antikorları üretme yolculuğunun çok karmaşık ve detaylı bir haritasını çıkardı. Şu an bir konsorsiyum bünyesinde yürüttükleri çalışmalarla, "bağışıklık sistemi ile patojen arasındaki silahlanma yarışını yeniden oluşturmak" için tasarlanmış dört ya da beş adet çok hedefli mRNA aşısından oluşan bir dizi geliştirmeye çalışıyorlar.

Cain, "HIV aşısının bugüne kadarki aşılar arasında kesinlikle en karmaşığı olduğunu düşünüyoruz. Covid aşıları gibi yüzde 100 ya da yüzde 90 etkili olmalarını beklemiyoruz. Ama yüzde 50-60 seviyesine bile çıksak kendimizi başarılı sayacağız" diye konuştu ve ekledi: "Yüzde 70 ise inanılmaz olur."