2023 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü mRNA Aşılarının Yolunu Açan Bilim İnsanlarına Verildi
Nobel Fizyoloji ya da Tıp Ödülü’nün 2023 yılı sahipleri Katalin Karikó ve Drew Weissman oldu. Karolinska Enstitüsünden yapılan açıklamada, araştırmacıların COVID-19’a karşı etkili mRNA aşılarının geliştirilmesine imkân veren çalışmaları nedeniyle ödüle layık görüldükleri belirtildi.
Artur Plawgo/iStock
Aşılar
Aşıların temel işlevi bağışıklık tepkisi oluşturmaktır. Böylece bağışıklık sistemi patojeni tanımaya başlar. İleri bir tarihte vücut yeniden aynı patojenle karşılaştığında bağışıklık sistemi hızla tepki vererek hastalığın ilerlemesinin önüne geçer.
Uzun zamandır aşı geliştirmek için kullanılan yöntemlerden biri, öldürülmüş ya da zayıflatılmış virüslere dayalıdır. Bu “tam virüs” aşılarında ölü ya da zayıflatılmış patojenler vücuda enjekte edilir. Böylece bağışıklık sisteminin patojeni tanıması sağlanır. Bu tür aşıların kullanıldığı hastalıklar arasında çocuk felci, kızamık ve sarı humma vardır.
Moleküler biyolojide yaşanan gelişmelerden sonra virüs parçalarına dayalı aşılar da geliştirilmeye başlandı. Bu yöntemde virüsün genetik kodunun bir kısmı, genellikle de virüsün yüzeyinde bulunan proteinleri kodlayan genetik kodlar kullanılarak üretilen proteinler, bağışıklık sistemi tepkisi oluşturmak için kullanılır. Bu protein bazlı aşıların kullanıldığı virüslerden bazıları hepatit B ve papilloma virüsüdür.
Aşı üretmenin bir diğer yolu, patojenin genetik kodunun bir kısmını “vektör” olarak adlandırılan zararsız bir taşıyıcı virüse aktarmaktır. Vücuda enjekte edilen vektörler viral proteinlerin üretimini tetikler ve böylece bağışık sistemi uyarılır.
Hem tam virüs hem protein hem de vektör bazlı aşıların zayıf taraflarından biri, büyük ölçekte hücre kültürlerine ihtiyaç duyulmasıdır. Bu durum aşı geliştirme sürecini yavaşlatır.
mRNA Aşıları
Mesajcı RNA (mRNA) molekülleri protein üretimine aracılık eder. DNA’larda kodlanmış bilgiler önce mRNA moleküllerine aktarılır. Bu mRNA molekülleri de protein üretiminde “kalıp” görevi görür.
Bymuratdeniz/iStock
1980’lerde mRNA moleküllerini hücre kültürlerine ihtiyaç duymadan üretmek için, in vitro transkripsiyon olarak adlandırılan, verimli yöntemler geliştirildi. Bu yöntemlerin potansiyel uygulama alanlarından biri de yeni aşılar geliştirilmesiydi. Ancak bu hedefe ulaşmanın önünde çeşitli engeller vardı. Birincisi, in vitro transkripsiyonla üretilen mRNA’lar kararsızdı. Bu durum mRNA’ları vücuda aktarmak için karmaşık taşıyıcı sistemler kullanılmasını gerektiriyordu. İkincisi, cansız ortamda üretilen bu mRNA’lar vücutta yangıya sebep oluyordu. Katalin Karikó ve Drew Weissman’nın yaptığı çalışmalar bu sorunların aşılmasını sağladı ve mRNA aşılarının geliştirilmesinin yolunu açtı.
Karikó ve Weissman, 2005 yılında yayımladıkları bir makalede, mRNA’daki bazlarda kimyasal değişimler yapılması durumunda vücutta yangı oluşmadığını keşfettiklerini açıkladılar. Araştırmacıların takip eden yıllarda yaptığı çalışmalar ise kimyası değiştirilmiş mRNA’ların protein üretimini artırdığını gösterdi. Böylece mRNA aşılarının geliştirilmesinin önündeki engeller aşıldı.
mRNA teknolojisi kullanılarak aşı geliştirme çalışmaları 2010’lardan sonra ivme kazandı. 2020’nin başlarında ortaya çıkan COVID-19 salgınından sonra Pfizer-BioNTech ve Moderna tarafından rekor hızla geliştirilen aşılarda da mRNA teknolojisi kullanıldı. %95 civarı koruyucu etkiye sahip bu aşılar milyonlarca insanın hayatını kurtardı.
Kaynak:
