טכנולוגית חיסונים מבוססת DNA ו-RNA כבר נמצאת בפיתוח כשלושים שנה, במקרה היא היתה מוכנה לסייע בפיתוח חיסון לקורונה אבל הפוטנציאל שלה גבוה בהרבה, אומרת חוקרת בריטית
אתר The Conversation ערך ראיון עם דברה פולר, פרופסור למיקרוביולוגיה, בית הספר לרפואה, אוניברסיטת וושינגטון וכן מייסדת שותפה של Orlance, חברת ביוטכנולוגיה המפתחת טכנולוגיה למתן חיסוני RNA ו- DNA ללא הזרקה.
שני החיסונים המוצלחים ביותר לקורונה שפותחו בארה”ב – החיסונים של פייזר ומודרנה – הם חיסוני mRNA. הרעיון של שימוש בחומר גנטי כדי לייצר תגובה חיסונית פתח עולם של מחקר ושימושים רפואיים פוטנציאליים שהחיסונים המסורתיים אפילו לא מסוגלים להתקרב אליהם. דבורה פולר היא מיקרוביולוגית באוניברסיטת וושינגטון שחוקרת חיסונים גנטיים כבר יותר מ-20 שנה. דיברנו איתה על עתיד החיסונים mRNA לפודקאסט שבועי השיחה.
כמה זמן מפתחים כבר חיסונים מבוססי גנים?
סוג זה של חיסון נמצא בפיתוח כבר כ- 30 שנה. חיסוני חומצת גרעין מבוססים על הרעיון שהדנ”א מייצר RNA ואז ה- RNA מייצר חלבונים. עבור כל חלבון נתון, ברגע שאנחנו יודעים את הרצף הגנטי, כלומר את הקוד, אנחנו יכולים לעצב mRNA או מולקולת DNA שתגרום לתאים של אדם להתחיל לעשות את זה.
כשחשבנו לראשונה על הרעיון הזה של הכנסת קוד גנטי לתאים של מישהו, חקרנו גם DNA וגם RNA. חיסוני ה- mRNA לא עבדו כל כך טוב בהתחלה. הם היו לא יציבים והם גרמו לתגובות נגד די חזקות שלא בהכרח היו רצויות. במשך זמן רב מאוד ההעדפה היתה לחיסוני DNA, והניסויים הקליניים הראשונים נעשו עם חיסון DNA.
אבל לפני כשבע או שמונה שנים, חיסוני mRNA התחילו לפרוץ . החוקרים פתרו הרבה מהבעיות – במיוחד חוסר היציבות – וגילו טכנולוגיות חדשות להעברת mRNA לתאים ודרכים לשנות את רצף הקידוד כדי להפוך את החיסונים להרבה יותר בטוחים לשימוש בבני אדם.
ברגע שהבעיות הללו נפתרו, הטכנולוגיה הייתה בעלת פוטנציאל להפוך לכלי מהפכני ברפואה. הדבר קרה בדיוק כאשר פרצה מגיפת הקורונה.
מה הופך חיסונים מבוססי חומצות גרעין לשונים מחיסונים מסורתיים?
רוב החיסונים גורמים לגוף לייצר נוגדנים. נוגדנים הם המנגנון החיסוני העיקרי שחוסם זיהומים. כשהתחלנו לחקור חיסונים מבוססי חומצות גרעין, גילינו שבגלל שהחיסונים האלה באים לידי ביטוי בתוך התאים שלנו, הם גם היו יעילים מאוד בגרימת התגובה של תאי T. תגלית זו באמת עוררה חשיבה נוספת על האופן שבו חוקרים יכולים להשתמש בחיסונים מבוססי חומצה גרעינית לא רק כנגד למחלות זיהומיות, אלא גם לאימונותרפיה לטיפול בסרטן ובמחלות זיהומיות כרוניות – כמו איידס, הפטיטיס B והרפס – כמו גם להפרעות אוטואימוניות ואפילו לטיפולים גנטיים.
חיסול איידס ותאים סרטניים
כיצד חיסון יכול לטפל בסרטן או במחלות זיהומיות כרוניות?
תגובות תאי T חשובות מאוד לזיהוי תאים נגועים במחלות כרוניות ותאי סרטן חריגים. הם גם ממלאים תפקיד גדול בחיסול תאים אלה בגוף.
כאשר תא הופך לסרטני, הוא מתחיל לייצר ניאו-אנטיגנים שהם חלבונים שמופיעים בתאים פגומים שהודבקו על ידי נגיף או עברו מוטציה.. במקרים רגילים, המערכת החיסונית מזהה את הניאו-אנטיגנים האלה, מבינה שמשהו לא בסדר עם התא והורגת אותו. הסיבה לפריצת מחלות סרטן אצל אנשים מסויימים היא כי המערכת החיסונית שלהם אינה מסוגלת לזהות את תאי הגידול, וכך התאים מתרבים באין מפריע.
בחיסון mRNA או DNA, המטרה היא לשפר את יכולתו של הגוף לזהות את הניאו-אנטיגנים הספציפיים מאוד שהתא הסרטני מייצר. אם המערכת החיסונית יכולה לזהות ולראות אותם טוב יותר, היא תתקוף את התאים הסרטניים ותסלק אותם מהגוף.
אותה אסטרטגיה יכולה להיות מיושמת לחיסול זיהומים כרוניים כמו HIV, הפטיטיס B והרפס. וירוסים אלה מדביקים את האדם ונשארים בגוף לנצח, אלא אם כן המערכת החיסונית מחסלת אותם. בדומה לאופן שבו חיסוני חומצת גרעין יכולים לאמן את המערכת החיסונית לחסל תאים סרטניים, הם יכולים לשמש כדי לאמן את תאי החיסון שלנו לזהות ולחסל תאים נגועים במצבים כרוניים.
מה מצב החיסונים האלה?
חלק מהניסויים הקליניים הראשונים של חיסוני חומצת גרעין התרחשו בשנות התשעים בנסיון לשפר את הטיפול בסרטן, במיוחד מלנומה.
כיום ישנם מספר ניסויים קליניים מתמשכים ב- mRNA לטיפול במלנומה, סרטן הערמונית, סרטן השחלות, סרטן השד, לוקמיה, גליובלסטומה ואחרים, והיו כמה תוצאות מבטיחות. מודרנה הודיעה לאחרונה על תוצאות מבטיחות בשלב 1 של ניסוי לטיפול באמצעות mRNA בגידולים מוצקים ולימפומה.
בנוסף מתקיימים הרבה ניסויים מתמשכים שבוחנים חיסוני DNA לסרטן, מכיוון שחיסוני DNA יעילים במיוחד בגיוס תגובות של תאי T. חברה בשם Inovio הראתה לאחרונה השפעה משמעותית על סרטן צוואר הרחם הנגרם על ידי וירוס הפפילומה אצל נשים באמצעות חיסון DNA.
טיפול בהפרעות אוטואימוניות וריפוי גנטי
האם חיסוני חומצת גרעין יכולים לטפל בהפרעות אוטואימוניות?
הפרעות אוטואימוניות מתרחשות כאשר תאי החיסון של האדם תוקפים למעשה חלק מגופו של האדם עצמו. דוגמה לכך היא טרשת נפוצה. אצל חולי טרשת נפוצה תאי החיסון תוקפים חומר הנקרא מיאלין, חלבון שמצפה את תאי העצב בשרירים.
הדרך לחסל הפרעה אוטואימונית היא לווסת את תאי החיסון כדי למנוע מהם לתקוף את החלבונים של הגוף עצמו. בניגוד לחיסונים, שמטרתם לעורר את המערכת החיסונית לזהות טוב יותר משהו, הטיפול במחלות אוטואימוניות מבקש לדכא את המערכת החיסונית כך שהיא תפסיק לתקוף משהו שהיא לא צריכה. לאחרונה, חוקרים יצרו חיסון mRNA המקודד את חלבון המיאלין עם הוראות גנטיות מעט שונות כדי למנוע ממנו לגרות תגובות חיסוניות. במקום להפעיל תאי T רגילים המגבירים את התגובות החיסוניות, החיסון גרם לגוף לייצר תאי T רגולטוריים שחיסלו רק את תאי ה- T שתקפו את המיאלין.
יש עוד יישומים של טכנולוגיית החיסון החדשה?
היישומים שנמצאים בתהליך מתקדם מיישמים את הדברים הראשונים שהחוקרים חשבו לגבי שימוש בחיסוני DNA ו- mRNA: ריפוי גנטי. יש אנשים שנולדים חסרים גנים מסוימים והמטרה בטיפול גנטי היא לספק לתאים את ההוראות החסרות שהם צריכים כדי לייצר חלבון חשוב.
דוגמה מצוינת לכך היא סיסטיק פיברוזיס, מחלה גנטית הנגרמת על ידי מוטציות בגן אחד. באמצעות DNA או חיסון mRNA, חוקרים חוקרים את ההיתכנות של החלפת הגן החסר ולאפשר לגוף לייצר באופן זמני את החלבון החסר. ברגע שהחלבון מתפתח בגוף, הסימפטומים עלולים להיעלם, לפחות באופן זמני. ה- mRNA לא יישאר זמן רב בגוף האדם, וגם לא ישתלב בגנום של אנשים או ישנה את הגנום בשום צורה, ולפיכך יהיה צורך במינונים נוספים כאשר ההשפעה התפוגג.
מחקרים הראו כי הישג זה אפשרי, אבל עדיין נדרשת קצת עבודה.
עוד בנושא באתר הידען:
