Um mediador que salva vidas
Muitos biólogos sugeriram que o componente ativo de uma vacina deveria ser o ARN da matriz (ARNm) em vez da proteína. Esta substância é um intermediário entre os genes e as proteínas. Um gene é, em última análise, uma instrução para sintetizar uma molécula de proteína. Mas não é a proteína que é criada diretamente “à imagem e semelhança” do gene, mas sim o ARNm. E este serve de modelo e de base para a síntese proteica. Os métodos de criação de mRNA “in vitro”, sem a participação de células vivas, são conhecidos desde os anos 80 e são bastante escaláveis. A produção em massa desta substância pode ser implementada muito rapidamente.
A ideia de uma vacina de ARNm é simples. Uma fábrica sintetiza o mRNA que codifica a estrutura de uma proteína alvo, como a proteína S de um coronavírus. Este ARNm é inserido nas células da pessoa que está a ser vacinada. Estas recebem-no como uma instrução e sintetizam a proteína codificada. Depois, tudo se passa como habitualmente: o sistema imunitário detecta uma proteína estranha no organismo e inventa anticorpos contra ela.
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Os futuros laureados trabalharam lado a lado durante muitos anos e escreveram os seus artigos “Nobel” em conjunto. Os investigadores estavam muito interessados em saber porque é que o ARNm artificial provoca inflamação, mas o ARNm retirado do corpo dos mamíferos não.
Uma molécula de ARN é uma longa cadeia de ligações repetidas. Cada ligação é constituída por um nucleósido e grupos fosfato. Existem apenas quatro tipos de nucleósidos, pelo que uma molécula de ARN pode ser considerada como uma palavra longa num alfabeto de quatro letras.
Os nucleósidos nos organismos vivos são frequentemente sujeitos a modificações químicas. As modificações das moléculas bioquímicas são muitas vezes prejudiciais ou, pelo menos, inúteis. Carico e Weissman fizeram uma pergunta audaciosa: e se o oposto for verdadeiro neste caso? Talvez o organismo precise apenas de ARNm “tratado com lima”, em vez de um novo ARNm com uma agulha?
Os experimentadores criaram ARNm com diferentes modificações e testaram-nas metodicamente. Finalmente, encontraram alterações que impediram o ARNm de causar inflamação. Em particular, o nucleósido uridina deveria ter sido substituído pelo seu “gémeo” – a pseudouridina. Este é constituído pelos mesmos átomos, mas dispostos de forma diferente no espaço.
Os biólogos publicaram este resultado-chave em 2005. Em 2008-2010, mostraram que a modificação do ARNm também aumenta a produção da proteína que esse ARNm codifica.