mRNA teknolojisi muhtemelen diğer bazı hastalıklarda da kullanılacak. Bu yüzden onları şimdi anlamak önemli.
COVID-19 salgını, el yıkamaktan polimeraz zincir tepkimesi (PCR) testlerine kadar her şeyi ilgi odağı haline getirdi. Fakat bu salgının sonraki aşamalarına geçtikçe, aşı kavramı gündeme hakim oldu. İnsanların bağışıklık sistemi ve aşıların bu sistemi nasıl etkileyebileceğine yönelik yapılan çalışmalar, genelde karmaşık ve bazen de mantığa aykırı gibi görünüyor. Bağışıklık kazandırmada mRNA’ya dayalı yeni bir yöntemin uygulanması, tüm bunları daha da karışık hale getiriyor.
Amerikan Gıda ve İlaç Dairesi’nden (FDA) acil kullanım onayı kazanan iki aşı da mRNA aşısı. Bu aşılar içinde bulunduğumuz salgını sona erdirmedeki tek umudumuz olduğundan, nasıl çalıştıklarını ve neden sizin de aşı olmanız gerektiğini anlamak büyük önem taşıyor.
mRNA aşısı nedir?
Aşıların birkaç temel biçimi olsa da, esasında aynı amacı paylaşıyorlar: Gelecekte karşılaşabileceğimiz bir patojeni zorlanmadan yenmek için bağışıklık sistemimizi bazı araçlar ile donatmayı amaçlıyorlar. Bu durumu, vücudunuz gerçek patojeni görmeden önce yapılan bir alıştırma turu gibi düşünün.
Vücutlarımızda bu önleyici bağışıklığın gelişme biçimi, yapılan aşının tipine bağlı. Canlı organizmanın yer aldığı seyreltilmiş (geleneksel) aşılar, hücrelerimize bir patojenin zayıflatılmış halini sunuyor. Protein alt birim aşıları ise patojenin sadece bir kısmını sunuyor ve bu sayede bağışıklık hücreleri virüsün (veya bakterinin) o kısmını nasıl tanıyacaklarını öğreniyorlar. Fakat mesajcı RNA’nın kısaltması olan mRNA aşıları, aslında hücrelerimize patojene ait bir proteini üretme talimatları sunuyor ve özünde kendi uygulama kuklalarını yapmalarını sağlıyor. Kendi hücrelerimiz, örneğin SARS-CoV-2’ye özgü virüs proteinini üretiyor ve sonrasında bağışıklık sistemimiz bu proteinleri nasıl tanıyacağını öğreniyor.
Aşıların tarihi 1700’lü yıllara kadar uzansa da, mRNA aşılarına zemin teşkil eden ilk deneyler 1990’ların sonlarında yapılmış. COVID-19 salgınından önce insanlara sadece deneysel mRNA aşıları verilmiş ve bunların hiçbiri FDA tarafından onaylanmamış.
Peki tüm aşı tiplerinin nihai amacı aynıysa, hangisinin kullanıldığının ne önemi var? Bu sorunun cevabı, hedef patojenin niteliklerinin yanısıra aşının geliştirildiği zaman dilimine de bağlı.
Canlı-seyreltilmiş veya etkisiz hale getirilmiş (ölü patojenlerden oluşan) aşılar, inflüenza (grip virüsü) gibi hızlı evrim geçiren patojenlere karşı diğer tip aşılardan daha etkili. Fakat bakteri ve mantar gibi daha karmaşık patojenler için canlı-seyreltilmiş aşılar üretmek zor.
Belli bir patojene yönelik uzun süreli bağışıklık oluşturmada bir aşı tipi genelde diğerlerinden daha iyi oluyor. NOMIS Bağışıklık Bilim ve Mikrobiyal Hastalık Oluşum Merkezi’nin müdürü profesör Susan Kaech, bilim insanlarının böyle bir durumun ne zaman ve nasıl meydana geleceğini her zaman tahmin edemediklerini söylüyor.
Göz önüne alınması gereken bir diğer husus da zamanlama. Bir aşının geliştirilmesi, genelde 5-10 yıl sürüyor ve farklı tip aşılar diğerlerinden daha uzun zaman alıyor. Örneğin COVID-19 salgını sırasında mRNA aşısının geliştirilmesine öncelik verme kararı, diğer aşı tiplerinin etkisine yönelik endişelerden ziyade hız ile ilgiliymiş.
CNRS-Lyon Üniversitesi’nde yer alan Doku Biyolojisi ve Tedavi Mühendisliği Laboratuvarı’nın müdürü Bernard Verrier’e göre mRNA aşılarının bu üstünlüğü, hızlı oldukları anlamına geliyor. Bir mRNA aşısının ilk üretimi hızlı olmakla kalmıyor, aynı zamanda imalatı da tepkisel oluyor; yani hedef patojen mutasyon geçirirse, yerine hızlı ve kolay şekilde farklı bir mRNA dizisi geçirilebiliyor.
mRNA aşıları nasıl çalışıyor?
mRNA aşıları, iki önemli bileşene sahip: Bunlardan biri mRNA dizileri, diğeriyse onları taşıyan lipit nanoparçacıklar. Adından da anlaşılacağı üzere lipit nanoparçacıklar, hücrelere daha kolay şekilde emilebilen ve mRNA dizilerinin tek başlarına yapabileceğinden çok daha uzun süre bozulmadan kalan ufak, yağlı parçacıklar.
Hücrenin içerisine girdiği zaman, ribozom adı verilen bir organel bu mRNA dizisini okuyor ve onu bir proteine çeviriyor. Bu işlem tekrarlandıkça, proteinlerden bazıları hücrenin dışına naklediliyor ve bazıları içeride kalıyor. Nihayetinde, bağışıklık hücrelerinin fark edeceği miktarda protein oluşuyor ve bağışıklık hücreleri, bu yabancı proteinlere sıkıca bağlanan antikorlar üretmeye başlıyorlar. Bu antikorlar, diğer bağışıklık hücrelerine gelip bu patojeni yok etmesi için işaret veren sinyal ışığı görevi görüyor. Yeteri miktarda antikor, enfekte olmuş bir hücreyi desteğe ihtiyaç kalmadan da alt edebiliyor.
Burada önemli olan şey, kişinin bağışıklık sistemi belirli bir protein için nasıl antikor yapacağını bildiği zaman bu bilgiyi bellek hücreleri şeklinde koruyacak olması. Eğer bu kişi o proteini barındıran bir patojenle karşılaşırsa, doğru antikorları üretme sürecinden geçmesi gerekmeyecek ve bağışıklık sistemi, gidip doğrudan o patejoni ortadan kaldırabilecek. mRNA aşıları bir patojenin yalnızca ufak bir kısmını kodladığından, enfekte olmanıza da sebebiyet veremez.
Protein alt birim tipi aşılar gibi diğer aşılar, bağışıklık sistemini canlandıran yardımcı bir maddeden faydalanıyor. mRNA aşıları ise yardımcı maddelere ihtiyaç duymuyor çünkü mRNA dizileri, çift sarmallı RNA şeklindeki katışıklar ile beraber bağışıklık sistemini harekete geçiriyor.
Önceleri, mRNA aşılarına yönelik önemli bir endişe hasıl olmuş: Bu aşıların etkisinin azalacağı düşünülmüş. Doğal savunma sistemleri, mRNA dizilerini proteinlere dönüşme fırsatı bulamadan kendiliğinden bozuyormuş. Fakat Verrier’in açıkladığına göre araştırmacılar, geçtiğimiz yıllarda bu mRNA dizilerini saflaştırma ve istikrarlı hale getirme yönünden ilerleme kaydetmiş ve daha ufak, daha tekdüze lipit nanoparçacıkları geliştirmişler.
Yine de mRNA, diğer aşıların bileşenlerine kıyasla hızlı bozuluyor ve bu yüzden koronavirüs mRNA aşılarının düşük sıcaklıklarda tutulması gerekiyor. Verrier, mRNA aşılarının “genç bir teknoloji” olduğunu söylüyor ve bunları üretmenin, diğer tip aşılara göre nispeten daha pahalı olduğunu belirtiyor. Fakat aşılar daha yaygın şekilde kullanıldıkça, fiyatları da düşecek. İnsanlarda olası yan etkilerin değerlendirilmesi için daha fazla deneyin yapılması gerekecek ancak mRNA’nın kan dolaşımında ne kadar kısa kaldığı düşünüldüğünde, araştırmacılar bu tehlikenin diğer aşılara kıyasla çok daha düşük olduğunu düşünüyor.
Kaech’in söylediğine göre Moderna ve Pfizer/BioNTech aşılarının bu başarısı, daha fazla mRNA aşısının geliştirilmesine zemin hazırlayabilir; hem yeni ortaya çıkan hastalıklara, hem de kanser gibi bulaşıcı olmayan hastalıklara karşı… Kansere yönelik aşı terapisi önleyici olmasa da, bağışıklık hücrelerini harekete geçirerek bir hastanın tümörüne cevap vermelerini sağlayabilir (kanser hücrelerinin, kansersiz emsallerinde bulunmayan yüzey proteinlerine göre).
“Bence bu konunun ve en azından koronavirüsler konusunda bu aşıların sahip olabileceği başarıyı görmenin en iyi yanı, aşıların büyük ölçüde çok yönlülük sunması ve üretimlerinin oldukça kolay olması” diyor Kaech. “Bu yüzden, gelecekte üzerinde çalışabileceğimiz yepyeni aşılama ürünlerinin olması heyecan verici.”
Yazar: Maddie Bender/Popular Science. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
