2023 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü, Katalin Karikó ve Drew Weissman’a layık görüldü, işte mRNA aşılarının benzersiz bir yolculuğunun öyküsü. Karikó ve Weissman, olağanüstü bir aşı geliştirme sürecine öncülük ettiler. Keşifleri, 2020’nin başlarında patlak veren COVID-19 salgını sırasında etkili mRNA aşılarının geliştirilmesinde kritik bir rol oynadı.
Aşı Nedir? Yeni Nesil Biyoteknoloji ve Hızlı Aşı Üretimi

Aşılar, vücudumuzu patojenlere karşı koruyan ve bağışıklık sistemimizi güçlendiren hayati araçlardır. Yıllar boyunca, ölü veya zayıflatılmış virüs içeren geleneksel aşılar, insanlığı pek çok bulaşıcı hastalıktan kurtarmada etkili olmuştur. Bu aşılar, vücuda virüsle karşılaşıldığında hızlı bir savunma avantajı sağlayarak hastalığın önüne geçer. 1951’de Max Theiler, sarı humma aşısını geliştirdiği için Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü’ne layık görüldü, bu da aşı bilimine verilen değeri gösterir.
Moleküler biyolojideki gelişmelerle birlikte, yeni nesil aşılar ortaya çıktı. Artık hastalık yapan virüslerin tamamını değil, sadece virüslerin dış yüzeyinde bulunan ve tanıyabileceğimiz protein parçalarını içeren aşılar geliştirilebiliyor. Bu aşılar vücuda verildiğinde, bağışıklık sistemi virüsleri tanır ve savunma mekanizmasını başlatır, böylece hastalığa yakalanmamız engellenir. HPV ve hepatit-B aşıları, bu yaklaşımın başarılı örnekleridir.
Aşı üretiminde bir diğer strateji ise patojenin genetik kodunu, genellikle zararsız bir taşıyıcı virüs olan “vektör” olarak adlandırılan bir taşıyıcıya aktarmaktır. Bu vektörler vücuda enjekte edildiğinde, viral protein üretimini başlatır ve bağışıklık sistemini uyarır. Bu yöntem, patojenin etkili bir şekilde tanıtılmasını sağlarken, vektör virüsün zararsızlığı sayesinde güvenli bir aşı stratejisi sunar. Özellikle Ebola ve diğer virüslere karşı geliştirilen aşılar, bu stratejinin başarısını kanıtlamıştır.
Virüs, protein ve vektör tabanlı aşıların üretimi geniş çaplı hücre kültürünü gerektirir. Ancak, hücre kültürüne bağımlı aşı üretimi maliyetli ve zaman alıcıdır, bu nedenle salgın durumlarında hızlı tepki verme konusunda sınırlamalara neden olabilir. Bu zorluklar, araştırmacıları hücre kültürüne bağımlı olmayan ve daha hızlı tepki veren aşı üretim yöntemlerini geliştirmeye yönlendirmiştir.
mRNA Aşıları: Genetik Bilgi ile Hastalıklara Karşı Savunma

mRNA aşıları, vücudumuzun doğal protein sentez mekanizmasını kullanarak hastalıklara karşı koruma sağlayan inovatif bir aşı türüdür. Proteinler, hücrelerimizin temel yapı taşları ve işlevsel molekülleridir, bu nedenle sağlıklı bir biyolojik sistem için hayati öneme sahiptirler. Bu aşı türü, vücuda zararlı olan virüslerin veya bakterilerin belirli proteinlerini hedef alarak bağışıklık sistemini güçlendirir.
mRNA aşıları, genetik bilginin taşınmasında rol oynayan mRNA moleküllerini kullanır. Normalde, genetik bilgi DNA moleküllerinde saklıdır ve bu bilgi, protein üretimi için mRNA’ya transfer edilir. 1980’lerde bulunan bir yöntemle, hücrelere ihtiyaç duymadan laboratuvarda mRNA üretmek mümkün oldu. Bu yöntem, mRNA teknolojisinin başlangıcı oldu.
Bu aşılar, hücre içine enjekte edilen mRNA sayesinde hücrelerin belirli proteinleri üretmesini sağlar. Bu durum, bağışıklık sisteminin bu yeni üretilen proteinleri tanımasına ve bu proteinlere karşı savunma geliştirmesine olanak tanır. mRNA aşıları, geleneksel aşı üretimine göre daha hızlı bir tepki süreci sunar ve aynı zamanda daha geniş bir yelpazede hastalıklara karşı potansiyel bir çözüm olabilir.
mRNA Aşı Çalışmalarındaki Zorluklar ve Çığır Açan Keşif: Nükleotid Değişiklikleri
mRNA aşılarının üretimi sürecinde bir dizi zorlukla karşılaşıldı. İlk olarak, in vitro transkripsiyon yoluyla üretilen mRNA’lar oldukça kararsızdı, bu nedenle vücuda aktarılabilmesi için karmaşık taşıyıcı sistemlerin kullanılmasını gerektiriyordu. İkinci olarak, laboratuvar ortamında üretilen bu mRNA’lar vücutta iltihaplanmaya yol açabiliyordu.
Bu sorunları çözmek için, Katalin Karikó ve Drew Weissman, mRNA’nın hücrelere daha etkili bir şekilde girmesini sağlamak amacıyla yağlı taşıyıcılar (lipit nanopartiküller) üzerinde çalıştılar. Bu taşıyıcılar, mRNA moleküllerini hücre zarından geçirerek içeri alınmalarını kolaylaştırarak hücrelere daha etkili bir şekilde ulaşmalarını sağlar.
Nobel Ödülü Kazandıran Keşif: Nükleotid Değişiklikleri

Laboratuvar ortamında üretilen mRNA’nın hücrelerde iltihaplanmaya yol açması, vücudun bu mRNA’yı yabancı bir madde olarak algılaması ve bağışıklık sistemini harekete geçirmesi anlamına gelir. Bu inflamatuar reaksiyon, potansiyel olarak istenmeyen etkilere neden olabilir ve aşı geliştirme sürecinde önemli bir engel teşkil edebilirdi. Bu noktada Karikó ve Weissman, Nobel Ödülü kazandıran önemli bir keşif yaptılar: Nükleotid Değişiklikleri.
Araştırmacılar, laboratuvarda üretilen mRNA’nın hücrelerde bulunan doğal mRNA’dan farklı olduğunu tespit ettiler. Doğal mRNA’nın nükleotidlerinde (bazların yapı taşları) kimyasal değişiklikler olduğunu fark ettiler; ancak laboratuvarda üretilen mRNA’da bu değişiklikler bulunmuyordu. Bu keşif, mRNA aşılarının hücrelerde daha etkili ve daha az iltihaplanmaya neden olacak şekilde tasarlanmasına olanak tanıdı, bu da aşı geliştirme alanında çığır açan bir adım oldu.
Baz Değişiklikleri ile mRNA Teknolojisinin Tedavi Alanındaki Çığır Açan Rolü
mRNA çeşitlerinde yapılan baz değişiklikleri, hücreler tarafından daha etkili bir şekilde benimsenmesini sağlamıştır. Bu modifikasyonlar, mRNA’nın hücrelere daha az iltihaplanma ve daha sağlam bir entegrasyonla taşınmasını mümkün kılmıştır. Bu sayede, baz değişiklikleri içeren mRNA tipleri, hücrelerdeki yanıtları düzenleyerek mRNA’nın daha etkili bir biçimde kullanılmasına olanak tanımıştır.
Katalin Karikó ve Drew Weissman’ın bu kritik keşfi, mRNA’nın tedavi amaçlı kullanımını kökten değiştirmiştir. Özellikle, baz değişikliklerinin iltihaplanmayı azaltma özelliği, mRNA tabanlı tedavilerin geliştirilmesine ve özellikle de mRNA aşılarının hızla hayata geçirilmesine öncülük etmiştir. Bu bulgu, 2020’de başlayan COVID-19 salgını sırasında mRNA aşılarının hızla geliştirilmesinde kilit bir rol oynamıştır.
Bu teknoloji sadece COVID-19’a karşı değil, aynı zamanda diğer enfeksiyonlar ve hastalıklarla mücadelede de umut vaat eden bir araç olmuştur. mRNA’nın gelecekteki potansiyeli yalnızca aşılarla sınırlı değildir; tedavi edici proteinlerin verilmesi, bazı kanser türlerinin tedavisi ve genetik hastalıklara karşı özelleştirilmiş tedaviler gibi birçok alanda önemli bir rol oynayabilir. Bu keşif, tıp dünyasında devrim niteliğinde bir adım olarak kabul edilerek, mRNA tabanlı tedavilerin gelecekteki uygulama alanlarını genişletebilir.
Etiketlendi:
- bilim
Ne düşünüyorsunuz?
Fikrini bilmek güzel. Yorum bırakın.