2020 sonbaharı, Covid-19 salgınının birçok ülkede ikinci dalgayı görmeye başlaması ve günlük vaka sayılarındaki rekor artışlarla başladı.
Salgınının başlamasının üzerinden henüz bir yıl bile geçmeden yüzlerce aşı adayı ortaya çıktı.
Ortaya çıkan aşılardan bazıları mRNA teknolojisi olan aşılar olacak.
mRNA nedir?
mRNA aşısının ne olduğunu anlamak için önce mRNA’nın ne olduğundan başlayalım! Açılımı mesajcı RNA olan bu küçük moleküller bir nükleik asit çeşididir. Hücredeki işlevi çekirdekten genetik bilgiyi sitoplazmaya taşımaktır. Bu olay hücre için yaşamsal önemdedir çünkü bir hücrenin metabolizmasının düzenlenmesinde görev alan proteinler ancak bu şekilde üretilebilir. mRNA molekülleri işte bu önemli görevin mesajcıları, bilgi taşıyıcılarıdır.
Proteinler nasıl sentezlenir?
DNA hücrenin yönetici molekülüdür fakat hücredeki yaşamsal faaliyetleri idare eden, proteinlerdir. mRNA’lar DNA’nın hücreyi yönetebilmesi için, gerekli bilgiyi çekirdekten sitoplazmaya taşırlar. Çekirdekte mRNA’nın oluşması olayına transkripsiyon denir. Transkripsiyon olayından sonra mRNA’lar çekirdekten sitoplazmaya geçerler ve burada ribozom organeli aracılığıyla protein zincirlerini kodlarlar. Proteinlerin sitoplazmada üretilmesi olayına ise translasyon denir.
DNA’daki genetik bilginin protein sentezinde kullanılmasındaki merkezi rollerinden dolayı mRNA molekülleri hücre için çok önemlidir. Aynı zamanda hücrede hangi proteinlerin, ne kadar üretileceği hakkında bilgi verdiğinden, mRNA seviyesi hücresel belirteç olarak kullanılır. Ayrıca bazı genler bazı hastalıklarla ilişkilidir ve mRNA hücredeki anlatım yapan genler hakkında bilgi verdiğinden hastalık tanısı koymada kullanılır. Peki aşı olarak nasıl kullanılır?
mRNA Aşısı
Aşı geliştirmede geleneksel yöntemin yanı sıra mRNA aşıları da gündeme geldi. Özellikle içinde bulunduğumuz, uzun pandemi döneminde umutlar aşıda toplanmışken mRNA aşıları çok konuşuldu.
Geleneksel yöntemle aşı üretiminde hastalık yapıcı etmen, bu durumda SARS-CoV-2 virüsü, hastalık yapamayacak kadar zayıflatılır. Aşı bir immün cevap oluşturması amacıyla sağlıklı insanlara uygulanır. Böylece sağlıklı birey hasta olmadan patojenle tanışarak erken bir bağışıklık üretmesi sağlanır. Bu geleneksel yöntem uzun yıllardır pek çok hastalıkla mücadele etmede kullanılıyor ve daha da kullanılacak.
Diğer yandan yeni bir teknoloji olan mRNA aşıları geliştirilmeye başlandı. mRNA aşıları da immün cevap oluşturma temel mantığı üzerinden ilerler. Fakat bu sefer zayıflatılmış patojen yerine vücuda virüsün bir proteininin mRNA’sı verilir. Verilen mRNA bir ribozom tarafından translasyona uğradığında hücrede virüse ait proteinler açığa çıkar. İmmün sistem bu proteinlerin yabancı proteinler olduğunu tespit ederek, ilgili proteine karşı bir hafıza geliştirir. Bu moleküler hafıza hastalıkla karşılaşıldığında daha hızlı ve güçlü bir bağışıklık cevabı üretmeye yarar. İçinde bulunduğumuz durumda patojen, COVID-19 pandemisine sebep olan SARS-CoV-2 virüsüdür. Vücuda mRNA’sı verilecek protein ise virüsün hücreye tutunmasında rol oynadığı bilinen Spike proteinidir.
mRNA aşıları DNA molekülünü değiştirebilir mi?
mRNA’ların DNA molekülüne entegrasyonu mümkün değildir. İlk olarak, DNA molekülü hücrelerde çekirdekte bulunurken, mRNA sitoplazmada etkisini gösterir ve çekirdeğe giremez. İkincisi, aşılamayla vücut hücrelerine ulaşan mRNA molekülleri DNA’ya dönüşemez. RNA’dan DNA sentezi insanlarda bulunmayan, sadece bazı virüslerde bulunan reverse transkriptaz adı verilen bir enzim sayesinde gerçekleşir. Bu enzim koronavirüs ailesinde bulunmaz. Ayrıca mRNA molekülleri stabil değildir ve kısa süre içinde parçalanırlar. Aşı içeriğindeki mRNA’lar da spike proteininin sentezinde görev aldıktan sonra, ortadan kalkarlar. 24-48 saat içinde en üst seviyeye ulaşan protein üretimi birkaç gün sürer.
Geliştirilen aşılar kullanıldıkça ve bu konuda daha fazla çalışma yapıldıkça mRNA aşılarının avantajları ve dezavantajlarına dair daha fazla bilgimiz olacak. Sonuç olarak bilimdeki ve teknolojideki son ilerlemeler, moleküler seviyede hücre biyolojisine dair bilimsel bilgi ve müdahalelerin gelişmiş olması bugün mRNA aşılarını mümkün kıldı. Bu ilerleme her geçen gün hızlanarak devam ediyor.
