Czy mRNA ze szczepionki może zmienić ludzki genom?

Wraz z wykorzystaniem w szczepionkach przeciw COVID-19 technologii opartej o informację genetyczną wirusa SARS-CoV-2 pojawiły się także obawy, że szczepiąc się nimi, narażamy się na modyfikację własnego genomu. Na szczęście nic bardziej mylnego. Sprawdź, ile pamiętasz z lekcji biologii i co trzeba wiedzieć o nowej technologii szczepionek.

Po pierwsze, powinniśmy pamiętać z lekcji biologii, że podczas każdego zakażenia wirusowego cały materiał genetyczny patogenu - czyli jego genom - dostaje się do ludzkich komórek. Kichając w trakcie przeziębienia czy też biegając do toalety w trakcie infekcji rotawirusowej raczej jednak nie zaprzątamy sobie głowy obawami, że oto pod wpływem patogenów, które są przyczyną naszych dolegliwości, zmianie ulega nasz genom. I słusznie.

- Pożeramy tych genomów mnóstwo – mówi, śmiejąc się, wirusolog prof. Włodzimierz Gut. 

I podkreśla, że nie ma takiej opcji, by fragment mRNA ze szczepionki przeciwko COVID-19 włączył się do naszego genomu.

Wstępna rekrutacja do nowego żłobka Jak dobrać etui na telefon?

Jak układ odpornościowy walczy z zagrożeniami

Ludzki organizm wytworzył wiele sposobów na to, by chronić się przed chorobami. Nauka podzieliła je z grubsza na dwie kategorie: odporność nieswoistą i swoistą. Ta pierwsza jest odpornością wrodzoną. Ta druga kształtowana jest w toku życia człowieka w odpowiedzi na rozmaite zagrożenia. Mechanizmy, jakie leżą u jej podłoża są od dziesiątek lat wykorzystywane m.in. w szczepieniach.

W bardzo dużym uproszczeniu, jeśli ludzki organizm jest atakowany przez patogeny, szpik kostny intensyfikuje produkcję odpowiednich „jednostek wojska”:

• limfocytów B, które w narządach limfatycznych będą się różnicować w odpowiedzi na atak,
• oraz tzw. komórek prekursorowych, które w grasicy przekształcą się w limfocyty T.

Na powierzchni limfocytów B znajdują się receptory uczące się odpowiadać na atak w wyspecjalizowany do danego patogenu sposób. Jak wyjaśniają autorzy publikacji: „Nauka przeciwko pandemii. Szczepienia przeciw dnym antygenem” wnikającego patogenu.

Odporność swoista (nabyta) rozwija się dopiero przez 10–14 dni po wniknięciu drobnoustrojów.

Wniknięcie drobnoustroju i uruchomienie odporności swoistej powoduje, że po pewnym czasie w naszych komórkach znajduje się wiele specyficznych przeciwciał wyprodukowanych przez limfocyty B. To zjawisko jest  wykorzystywane w rozmaitych testach serologicznych, mierzących poziom krążących w krwi przeciwciał – czyli „jednostek wojska” wyspecjalizowanych do zwalczania konkretnych drobnoustrojów. Ich obecność świadczy o tym, że organizm je posiadający albo właśnie zwalcza infekcję (jeśli jest ich bardzo dużo), albo (jeśli jest ich mniej) zetknął się z konkretnymi patogenami i zdołał je zwalczyć, ale o tym „pamięta” i jest przygotowany na ponowny atak.

Wielu z nas sprawdza poziom różnych przeciwciał. Obecnie najczęściej wtedy, gdy chce stać się dawcą osocza po zakażeniu SARS-CoV-2. Ale możemy też sprawdzić np. przeciwciała wirusa zapalenia wątroby typu B; jeśli je posiadamy w odpowiedniej ilości, oznacza to, że nasz organizm miał już z nim do czynienia i sobie z nim poradził, w związku z tym ryzyko, że zachorujemy na tę chorobę jest praktycznie niemożliwe.

Z kolei aktywowane w reakcji na atak limfocyty T pełnią funkcję wyspecjalizowanych zabójców – zabijają zakażone przez drobnoustroje komórki.

Co dzieje się po tym, kiedy organizm zwalczy drobnoustroje? Większość limfocytów umiera, ale pozostaje niewielka liczba tzw. limfocytów pamięci, uzbrojonych już w odpowiednie przeciwciała rozpoznające dawnego wroga. Jeśli drobnoustroje ponownie zaatakują, organizm reaguje już błyskawicznie. Autorzy wspomnianej publikacji przypominają, że przeciwciała mogą przetrwać w organizmie nawet kilkadziesiąt lat! 

Właśnie ten mechanizm wykorzystywany jest w szczepieniach. W szczepionce podawany jest albo unieszkodliwiony patogen albo jego fragment. To za mało, by doprowadzić do zakażenia i rozwoju choroby, ale wystarczająco, by zmobilizować organizm do obrony, wskutek czego wytworzone zostaną odpowiednie specyficzne dla danego drobnoustroju przeciwciała. Każde szczepienie jest bezpieczną imitacją naturalnego procesu zakażenia. Można je porównać do poligonu przygotowującego wojsko do realnej bitwy. Pamięć o tym, jakie „wojsko” jest potrzebne, zostanie przechowana przez ludzki system odpornościowy i bezzwłocznie wykorzystana w razie prawdziwego ataku.

Szczepionka mRNA i nasz genom

Trzeba mieć na uwadze, że w razie naturalnej infekcji SARS-CoV-2 CAŁY materiał genetyczny wirusa, czyli cały jego genom (w przypadku nowego koronawirusa jego genom stanowi RNA – kwas rybonukleinowy) jest wprowadzany do komórek człowieka, przy czym wirus replikuje się najpierw w komórkach błony śluzowej jamy ustnej oraz później w komórkach płuc. 

W szczepionce genetycznej przeciw COVID-19 do komórek mięśniowych człowieka wprowadzany jest nie cały genom wirusa, a fragment jego mRNA, czyli matrycowego (informacyjnego) kwasu rybonukleinowego. Zawarte w szczepionce mRNA jest „instrukcją” czy też przepisem dla komórki do wyprodukowania nie całej struktury wirusa, a jednego tylko białka – tzw. S, które znajduje się na tzw. kolcu wirusa. Wirus tymczasem składa się ze znacznie większej liczby białek - kilkudziesięciu. Jednocześnie właśnie dzięki białku z kolca wirus może dokonać udanej inwazji.

To, że producenci szczepionek wybrali właśnie to białko z kolca, nie dziwi dr. Shane’a Crotty’ego z La Jolla Institute for Immunology i University of California – jeśli ono zostanie unicestwione przez ludzki układ odpornościowy, wirus zostaje unieszkodliwiony, bo nie może po prostu wniknąć do komórki, by się w niej replikować.

Jednocześnie nie można obawiać się, że mRNA wniknie do ludzkiego genomu. 

- Po prostu nie ma takiej opcji – podkreśla prof. Gut.

W komórkach człowieka nie ma po prostu mechanizmu pozwalającego na przepisanie sekwencji z mRNA koronawirusa na DNA człowieka. Jak wyjaśnia ekspert, DNA znajduje się w jądrze komórkowym, podczas gdy mRNA ze szczepionki działa w cytoplazmie. Wbrew pozorom wcale nie jest tak łatwo dostać się do jądra komórkowego. Barierą jest też inna struktura biochemiczna DNA i mRNA, która uniemożliwia reakcję „włączenia” jednej struktury w drugą.

Należy też pamiętać o tym, że mRNA to tylko jeden z rodzajów RNA. Jego cechą charakterystyczną jest duża nietrwałość – „przeżywa” od minut do maksymalnie kilku dni (niektóre rodzaje RNA ludzkiego). Zresztą nietrwałość mRNA była sporym problemem technologicznym – trzeba było znaleźć sposób, by dostarczyć go do komórki; okazało się, że można go przetransportować w otoczce lipidowej.

Wirusolog dr Shane Crotty z La Jolla Institute for Immunology i University of California w jednym z programów popularnonaukowych dostępnych na kanale youtube wyjaśnia: „RNA jest wszędzie – to taki posłaniec. W komórce może być pięć tysięcy różnych rodzajów RNA, każdy z nich przekazujący komórce informację, co robić. RNA jest bardzo nietrwałe (…). Kiedy dostaje się do komórki, przekazuje informację, co komórka ma zrobić i znika. To trochę jak wiadomość na snapchacie”.

Autorzy publikacji „Nauka przeciwko pandemii. Szczepienia przeciw COVID-19. Innowacyjne technologie i nowoczesność” konkludują:
- nie ma możliwości modyfikowania DNA pacjenta przez materiał genetyczny wirusa zawarty w szczepionce;
- dostarczany jest przepis na tylko jedno białko wirusa (spośród kilkudziesięciu białek wirusowych oraz materiału genetycznego wirusa niezbędnych dla jego istnienia), dzięki czemu absolutnie nie ma możliwości zaistnienia infekcji;
- mRNA jest naturalnym składnikiem naszych komórek;
- mRNA trwa w komórkach krótko (godziny), po czym ulega degradacji do nieszkodliwych, naturalnych składników
- bardzo niewielka dawka szczepionki wystarczy do wywołania efektu terapeutycznego, np. w szczepionce Pfizer/ BioNTech jest to 30 mikrogramów, czyli ponad 100 tysięcy razy mniej niż cukru na łyżeczce do herbaty;
- terapeutyczne mRNA, jego skuteczność i bezpieczeństwo są badane na pacjentach w kontekście różnych chorób już od wielu lat (pierwsze badania kliniczne z wykorzystaniem mRNA: rok 2001; bezpośrednie podanie mRNA pacjentowi: rok 2009).

Czy możliwa jest transkrypcja RNA na DNA

Z uwagi na rzetelność tego artykułu trzeba też przypomnieć z lekcji biologii, że choć przez lata panowało przekonanie, iż nie jest możliwa tzw. odwrotna transkrypcja – czyli z RNA na DNA, to okazało się ono fałszywe. W kontekście pandemii COVID-19 na szczęście jednak nie musimy się tego obawiać. Odwrotnej transkrypcji mogą dokonywać wirusy z rodziny retrowirusów. Najbardziej znanym jej przedstawicielem jest wirus HIV prowadzący do AIDS. Koronawirusy, a zatem i SARS-CoV-2, nie należą jednak do rodziny retrowirusów i naukowcy nie stwierdzili, że posiadają umiejętność odwrotnej transkrypcji.

(Źródło: Justyna Wojteczek, zdrowie.pap.pl)
Źródła:
Praca zbiorowa: Nauka przeciwko pandemii. Szczepienia przeciw COVID-19. Innowacyjne technologie i nowoczesność, 21 grudnia 2020
Autorzy publikacji: Dr n. farm. Leszek Borkowski Prof. Marcin Drąg Prof. Andrzej M. Fal Prof. Robert Flisiak Prof. Jacek Jemielity Dr Jacek Krajewski Dr hab. n. med. Agnieszka Mastalerz-Migas Prof. Andrzej Matyja Prof. Krzysztof Pyrć Dr hab. n. med. Piotr Rzymski Dr n. med. Michał Sutkowski Prof. Krzysztof Simon Prof. Jacek Wysocki Prof. Joanna Zajkowska
Artykuł dr Alicji Chmielewskiej z Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego opublikowany na portalu Medycyna Praktyczna
Rozmowa z dr. Shanem Crottym
Solomon, Berg i Martin: Biologia wg VII wydania amerykańskiego, MULTICO Oficyna Wydawnicza, 2011
Strona CDC