Вакцины на основе матричных (м) РНК начали широко использоваться только после 2020 года и уже успели показать впечатляющие результаты, но вместе с тем они породили один из самых массовых мифов за всю историю медицины. Согласно социологическим опросам, проведённым на пике пандемии COVID-19, более трети респондентов считали, что мРНК-вакцины могут встраиваться в ДНК человека и вносить изменения в его геном. У этого заблуждения много причин, среди которых терминологическая путаница, опасение перед новой технологией, эффект научной фантастики и мнения «экспертов», имеющих весьма далёкое отношение к молекулярной биологии. В этом материале мы постараемся развеять страх перед мРНК-вакцинами и по пунктам расскажем, почему они не представляют опасности для работы наших генов.
- Пространственный барьер. Молекулы ДНК, составляющие пары хромосом, в которых закодирована генетическая информация, находятся в самой защищённой части клетки — её ядре. Оно изолировано от цитоплазмы, в которую попадает мРНК из вакцины, двойной мембраной. Чтобы преодолеть эту оболочку, крупным молекулам необходим специальный «пропуск» — сигнал ядерной локализации, который есть только у некоторых белков. Молекулы матричной РНК работают исключительно в цитоплазме, где связываются с рибосомами для синтеза белков, и у клетки попросту нет механизмов для их транспортировки в ядро. Таким образом, мРНК физически не может приблизиться к ядерным ДНК.
- Химический барьер. РНК и ДНК состоят из звеньев-нуклеотидов, для связи которых используются разные сахара: рибоза и дезоксирибоза. Из-за структурных отличий этих компонентов клетка не может напрямую встраивать кусочки РНК в двойную спираль ДНК. Для этого требуется сложный двухэтапный процесс: сначала фермент обратная транскриптаза должен создать копию одной нити ДНК на основе РНК, а затем ферменту интегразе необходимо встроить этот фрагмент в хромосому. Вакцинная мРНК не имеет «инструкций» для синтеза этих ферментов, а собственные системы клетки человека не приспособлены для встраивания чужеродных молекул в ДНК.
- Временной барьер. Введённая в организм мРНК — это крайне нестабильная молекула с очень коротким сроком «жизни». Её задача заключается в том, чтобы добраться до рибосом в цитоплазме и запустить синтез белков-антигенов. После этого внутриклеточные ферменты утилизируют мРНК, расщепляя её до отдельных нуклеотидов. Даже если представить, что неким невероятным образом вакцинная матричная РНК получила доступ в ядро клетки и необходимые для встраивания в цепь ферменты, у неё просто не осталось бы времени на столь длительный биохимический процесс.
В массовом сознании мРНК-вакцины зачастую воспринимаются как экспериментальная технология, созданная «на коленке» в разгар пандемии коронавируса. В действительности же за ней стоит почти 40 лет разработки. В 1987 году была продемонстрирована принципиальная возможность использования искусственной РНК для синтеза белков, а в 1990 году — проведены первые успешные клинические эксперименты с вакцинированием лабораторных мышей. Экстренная ситуация 2020 года лишь ускорила бюрократические процессы и обеспечила беспрецедентное финансирование технологии, которая уже сегодня спасает жизни миллионов людей.
Автор текста Иван Стефанов
