Krenula jurnjava za suhim ledom: Cjepivo protiv korone treba hladnoću od -70°C

Praktično istog trenutka otkako je direktor njemačke tvrtke BioNTech obznanio u srijedu da će se zajedničko cjepivo ove tvrtke i Pfizera morati držati na temperaturi od 70C (ili nižoj), nastala je pomama diljem svijeta za suhim ledom.

Riječ je bila o dijelu rezultata 3. faze ispitivanja cjepiva Pfizer/BioNTech protiv covida-19. Samo nekoliko sati nakon objave iz BioNTecha USA Today je objavio da je zavladala “jurnjava” za suhim ledom. “Suhi led” je zapravo CO2, odnosno ugljični dioksid, ohlađen do tako niskih temperatura da se smrzne, odnosno -78,5°C.

Razlog zašto je ovo cjepivo unatoč tom nemalom tehničkom problemu transporta i dalje izrazito traženo diljem svijeta, traženije čak i od cjepiva Moderne, koja je uspjela stvoriti tako stabilno cjepivo da se može čuvati i transportirati u uobičajenim ljekarničkim firižiderima, leži u tome da su američki Pfizer i njemački BioNTech u stanju proizvesti tijekom naredne godine puno više cjepiva.

Zašto je jedno cjepivo tako osjetljivo na temperature koje su inače uobičajene za čuvanje drugih cjepiva, u međuvremenu je malotko zadovoljavaćuje objasnio. Oba cjepiva izrađena su na tehnologiji RNK odnosno mRNK, pa ipak, Modernino je stabilno čak i na temperaturi za 50°C višoj od onog američko-njemačkog cjepiva.

Zašto je tome tako, Scienceova novinarka istražila je kod stručnjaka za kemiju proteina i obradu podataka Sanjaya Mishre s Medicinskog centra Sveučilišta Vanderbilt. Nije da su kompanije, ijedna od ove tri, pohrlile objasniti detalje svojih cjepiva, ali dobro upućen stručnjak već i bez prvog pogleda zna gdje su slaba mjesta, a posebno ako se posveti proučavanju dostupnih podataka.

Već u startu riječ je u razlici između RNK i DNK. Kako im ime govori, razlikuje ih već to što je kod DNK deoksiriboza onaj jednostavni šećer koji gradi nukleotide DNK, odnosno riječ je o, kako ime govori, šećeru nastalom nakon što riboza izgubi svoj kisik iz molekule.

“DNK zato može preživjeti generacijama”, kazao je Mishra, što znači da je RNK manje trajan.

Manja trajnost RNK, izrazito se doslovno tako, “dobra je stvar za biologiju”, zato što se RNK razgradi skoro pa odmah nakon što posluži svrsi, odnosno nakon prenošenja informacije unutar stanice. Dobro je zato što naša tijela na taj način štede proteine. RNK cjepivo je, pak, tehnološki najnoviji krik znanosti. No, zbog toga je neophodno ohladiti to cjepivo na tako nisku temperaturu na kojoj su enzimi koji bi išli razbijati RNK bili neaktivni. A tih enzima ima na sve strane…

Druga okolnost koja utječe na stabilnost, naveo je Mishra, puka je arhitektura DNK molekule u odnosu na RNA. DNK je tako građena da sa svojim dvostrukim lancem “graciozno” vijuga. RNK je, pak, takva da je sklona tvoriti razne strukture, od kojih neke mogu utjecati na to da postane sklona oštećenjima.

Treća stvar u kojoj se razlikuju je to što je DNK građena od nukleotida označenih slovima A, T, C i G, slično kao i RNK koju grade nukleotidi A, C, G i – umjesto “T” ovdje je to “U”, umjesto timina ovdje je to uracil.

“Uracil je problematičan jer strši” objasnio je Mishra.

Riječ je o onim izbojcima po kojima proteini imunološkog sustava inače detekiraju RNK virusa, po kojima ih prepoznaju da je riječ o stranim, neprijateljskim tvarima. Objasnio je i to da, bez obzira što kompanije o tome nisu govorile, očito su išle za time da osiguraju da ti proteini ostanu dovoljno dugo stabilni dok RNK iz cjepiva ne uđe u stanicu, a onda imunološki sustav obavi svoje.

To im je očito uspjelo, i to odlično, s uspješnosti cjepiva od najmanje 95 posto. No, za to su očito morali i petljati s proteinima u RNK. Odnosno, morali su dodati dijelove druge RNK, a to je, smatra Mishra, moglo utjecati na stabilnost tako iskombinirane, skrojene RNK.

Problem s uracilom, rekao je, može se riješiti, potencijalno, i tako da se doda prilagođena verzija tog nukleotida, sve kako bi se RNK poštedio preranog napada imunološkog sustava, odnosno kako bi imala veću šansu ući u stanicu i tamo isprovocirati proizvodnju antitijela koja će nas poslije štititi od koronavirusa.

Takav pristup, rekao je za Scientist, također može utjecati na ekstremnu osjetljivost cjepiva na temperaturu.

Konačno, objasnio je i to, kako je RNK premalena da bi je stanica primijetila, kompanije je omataju omotačem lipida kako bi stanica taj objekt primijetila i usisala. Neki lipidi bolje podnose temperaturu od drugih, odnosno kako je rekao Mishra, “to je poput običnog ulja nasuprot masti”. Posljedično, lipid koji je odabrao proizvođač, mora otati stabilan do trenutka kad stanica usiše omotač od lipida s RNK unutra.