Vaccinurile pe bază de ARN mesager pregătesc sistemul imunitar să recunoască un virus fără să introducă în organism virusul viu. Ele conțin o instrucțiune genetică temporară, numită ARN mesager sau ARNm, care le arată anumitor celule cum să producă pentru scurt timp o proteină asemănătoare uneia aflate pe suprafața virusului. Sistemul imunitar observă proteina, o identifică drept străină și începe să construiască un răspuns de apărare.
ARN-ul mesager nu modifică ADN-ul și nu rămâne permanent în organism. După ce transmite instrucțiunea, acesta este descompus prin procese naturale. Proteina produsă este, de asemenea, eliminată. Ceea ce rămâne este memoria imunologică, adică posibilitatea ca organismul să reacționeze mai repede dacă întâlnește ulterior virusul real.
Ce este ARN-ul mesager și ce rol are în organism
Pentru a înțelege vaccinul, trebuie mai întâi înțeles rolul natural al ARN-ului mesager. Aproape fiecare celulă din corp conține ADN, unde sunt păstrate instrucțiunile necesare funcționării organismului. ADN-ul rămâne protejat în nucleul celulei.
Atunci când celula are nevoie să producă o anumită proteină, nu scoate ADN-ul din nucleu. În schimb, creează o copie temporară a instrucțiunii necesare. Această copie este ARN-ul mesager.
ARN-ul ajunge în citoplasmă, zona celulei aflată în afara nucleului. Acolo, structuri numite ribozomi citesc instrucțiunea și asamblează proteina indicată. După ce și-a îndeplinit rolul, ARN-ul este degradat.
Vaccinurile folosesc același mecanism natural. Cercetătorii proiectează în laborator o secvență de ARNm care conține instrucțiunea pentru o anumită proteină virală. În cazul vaccinurilor împotriva COVID-19, instrucțiunea a fost legată de proteina Spike, folosită de virus pentru a pătrunde în celulele umane.
ARN-ul este o moleculă fragilă și s-ar distruge rapid dacă ar fi injectat singur. Din acest motiv, el este învelit în particule lipidice foarte mici. Acestea seamănă cu mici picături de grăsime și îndeplinesc două funcții importante:
- protejează ARN-ul până când ajunge la celule;
- facilitează pătrunderea lui în citoplasma unor celule;
- contribuie la declanșarea răspunsului imun;
- permit administrarea vaccinului prin injecție.
Particulele lipidice și ARN-ul nu formează un microorganism și nu se pot reproduce. Vaccinul nu poate provoca boala împotriva căreia a fost conceput, deoarece nu conține virusul complet necesar apariției infecției.
Ce se întâmplă după administrarea vaccinului
Vaccinul este injectat, de regulă, într-un mușchi al brațului. Particulele lipidice sunt preluate de unele celule din zona injecției și de celule specializate ale sistemului imunitar. ARN-ul este eliberat în citoplasmă, unde ribozomii îi citesc instrucțiunea.
Celulele produc pentru o perioadă scurtă proteina virală aleasă. Nu este fabricat virusul întreg, ci doar o componentă care poate fi recunoscută de sistemul imunitar. Această proteină nu poate transforma celula într-un virus și nu poate declanșa singură infecția.
Sistemul imunitar analizează proteina și pornește mai multe tipuri de apărare. Limfocitele B pot produce anticorpi capabili să recunoască structura respectivă. Anticorpii se pot lega ulterior de virus și îi pot reduce capacitatea de a infecta celulele.
Sunt activate și limfocitele T. Unele coordonează reacția imună, iar altele pot identifica și elimina celulele infectate. Această componentă este importantă deoarece protecția nu se bazează doar pe nivelul anticorpilor.
După vaccinare se formează celule de memorie. Ele pot rămâne în organism și pot reacționa mai repede la o întâlnire ulterioară cu agentul infecțios. Dacă persoana vaccinată intră în contact cu virusul, sistemul imunitar nu mai pornește complet nepregătit.
Protecția nu apare imediat după injecție. Organismul are nevoie de timp pentru a produce anticorpi și celule de memorie. În funcție de vaccin, poate fi necesară o schemă cu mai multe doze sau administrarea unor doze de rapel.
Virusurile se pot schimba prin mutații, iar răspunsul imun poate scădea în timp. Din aceste motive, compoziția unor vaccinuri poate fi actualizată pentru a corespunde mai bine variantelor aflate în circulație.
De ce ARN-ul mesager nu modifică ADN-ul
Una dintre cele mai răspândite temeri este ideea că ARN-ul din vaccin ar putea modifica materialul genetic al persoanei vaccinate. Mecanismul biologic al vaccinului nu funcționează în acest fel.
ADN-ul este păstrat în nucleul celulei, în timp ce ARN-ul din vaccin acționează în citoplasmă. Molecula nu trebuie să intre în nucleu pentru a fi citită. Ea transmite doar instrucțiunea necesară producerii temporare a proteinei.
ARN-ul mesager nu dispune singur de mecanismele necesare pentru a fi transformat în ADN și introdus în cromozomi. În plus, este o moleculă instabilă, iar enzimele celulare o descompun într-un interval relativ scurt. Componentele rezultate sunt apoi eliminate sau reutilizate de organism.
Vaccinarea nu poate influența genele copilului unei persoane vaccinate. ARN-ul nu ajunge să schimbe ovulele sau spermatozoizii și nu devine o parte permanentă a corpului.
Nici proteina produsă după vaccinare nu rămâne permanent. Sistemul imunitar o recunoaște, iar organismul o descompune. Procesul este suficient pentru instruirea imunității, fără a menține continuu producția proteinei.
Un alt aspect important este că vaccinurile ARNm nu au nevoie de substanțe care să multiplice materialul genetic în interiorul organismului. Fiecare moleculă este citită de celule, apoi degradată. Nu există un mecanism prin care vaccinul să se răspândească la nesfârșit.
Reacții adverse, protecție și limite
Durerea la locul injecției, oboseala, frisoanele, durerile musculare și febra ușoară se numără printre reacțiile frecvente. Ele apar deoarece sistemul imunitar răspunde la vaccin. De obicei, sunt temporare și dispar în câteva zile.
O reacție mai puternică nu înseamnă automat o protecție mai bună. Unele persoane au simptome evidente, iar altele aproape deloc. Ambele pot dezvolta un răspuns imun eficient.
Ca orice medicament, vaccinurile ARN mesager pot provoca și reacții adverse rare. Printre acestea se pot afla reacțiile alergice severe. Pentru anumite vaccinuri au fost observate rar inflamații ale mușchiului inimii sau ale membranei care îl înconjoară, mai ales în anumite grupe de vârstă și sex.
Riscul trebuie evaluat în raport cu boala prevenită, starea de sănătate, vârsta și recomandările medicale actuale. Persoanele cu reacții alergice severe în antecedente, afecțiuni importante sau simptome apărute după o doză trebuie să discute cu un medic înainte de următoarea administrare.
Niciun vaccin nu garantează că o persoană nu se va infecta. Protecția poate fi mai mare împotriva formelor grave decât împotriva infectării sau transmiterii. Eficiența depinde de boală, variantă, timp, schemă și particularitățile organismului.
Tehnologia ARNm poate fi adaptată relativ repede, deoarece producătorii schimbă instrucțiunea genetică fără să refacă întregul principiu de fabricație. Sunt cercetate vaccinuri pentru gripă, virusul respirator sincițial, citomegalovirus și alte infecții. Aceeași tehnologie este studiată și în imunoterapia unor forme de cancer, unde instrucțiunile pot fi adaptate pentru a ajuta sistemul imunitar să recunoască anumite celule tumorale.
Vaccinurile ARN mesager funcționează, în esență, ca un mesaj temporar trimis celulelor. Organismul citește mesajul, produce o proteină de antrenament și își pregătește apărarea. ARN-ul și proteina sunt apoi eliminate, iar memoria imunologică poate rămâne. Tocmai această combinație dintre precizie, caracter temporar și posibilitatea actualizării rapide face din tehnologia ARNm un instrument important pentru prevenirea și tratarea unor boli.
