„W naszych komórkach nieustannie powstaje RNA, które spełnia różnorodne funkcje. I gdyby dowolne RNA mogło być przepisywane na DNA, które wbudowywałoby się w nasz genom, to byłby on zupełnie niestabilnym tworem. Trudno sobie nawet wyobrazić, jakie byłyby tego skutki. W komórce panowałby istny chaos” - powiedział PAP biolog medyczny dr hab. Piotr Rzymski z Uniwersytetu Medycznego im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu.

Jak przypomniał specjalista, obecnie stosowane są dwie szczepionki przeciwko wirusowi SARS-CoV-2 wykorzystujące mRNA, w którym zapisany jest przepis na białko S wirusa, zwane popularnie białkiem kolca.

Cząsteczki mRNA stanowią matrycę (stąd nazwa matrycowe RNA – mRNA) do syntezy białek, odgrywających istotne role w komórkach.

Przepis na białka zapisany jest w genach, czyli w DNA. Jednak, żeby białka powstawały, konieczne jest wpierw przepisanie DNA na mRNA w procesie tzw. transkrypcji. Zachodzi ona w jądrze komórkowym. Cząsteczki mRNA, które są matrycą do syntezy konkretnego białka, są następnie transportowane na zewnątrz jądra komórkowego, do miejsca w cytoplazmie, gdzie znajdują się rybosomy. Są to kompleksy białek z RNA, które na bazie przepisu zawartego w mRNA, dołączają, zgodnie z regułami kodu genetycznego, kolejne aminokwasy do powstającego łańcucha białkowego.

„W szczepionce podawane jest właśnie gotowe mRNA, na bazie którego dochodzi do produkcji całego białka kolca SARS-CoV-2" - wyjaśnił dr Rzymski. Jest ono następnie obrabiane wewnątrz komórki, prezentowane na jej powierzchni i rozpoznawane przez komórki układu odporności. Uruchamia to dalsze procesy tworzenia się odpowiedzi immunologicznej, zarówno komórkowej, jak i związanej z produkcją przeciwciał.

„Trzeba tu zaznaczyć, że mRNA znajdujące się w cytoplazmie nie ma możliwości przedostania się przez barierę otoczki jądrowej - do jądra komórkowego, gdzie znajdują się chromosomy. Ale nawet gdybyśmy założyli, że mRNA jakoś dotrze do jądra, to i tak nie mogłoby być wbudowane w genom, ponieważ najpierw musiałoby zostać przepisane na DNA w procesie odwrotnej transkrypcji” – podkreślił dr hab. Rzymski.

Odwrotna transkrypcja jest procesem, w którym RNA jest przepisywany na DNA. Mechanizm ten wykorzystują niektóre wirusy, takie jak retrowirusy, do których należy wirus HIV. Koronawirus SARS-CoV-2 nie wykorzystuje procesu odwrotnej transkrypcji do powielania się w naszych komórkach, zaznaczył specjalista.

Jak przypomniał, w ludzkich komórkach występują czynniki wykorzystujące proces odwrotnej transkrypcji. Są to: enzym telomeraza i retrotranspozony.

„Telomeraza jest bardzo ważnym enzymem, którego funkcją jest odbudowywanie telomerów, czyli ochronnych czapeczek na końcach chromosomów” – powiedział dr hab. Rzymski. Telomery są zbudowane z powtarzalnych sekwencji DNA i ulegają skróceniu podczas podziałów komórkowych. Proces regeneracji telomerów, w którym udział bierze telomeraza, jest więc bardzo potrzebny.

„Aby był on możliwy, podjednostka TERT telomerazy, przepisuje RNA na DNA. Jednak posługuje się przy tym bardzo ściśle określoną cząsteczką RNA - z powtarzającą się sekwencją zasad, którą dokładnie znamy. Jest to sekwencja 3’-CAAUCCCAAUC-5’, gdzie C oznacza cytozynę, A - adenozynę, U – uracyl. Innego RNA telomeraza nie umie przepisać” – wyjaśnił specjalista.

Dodał, że jest to tylko jeden z warunków, który musi być spełniony, aby podjednostka TERT telomerazy była w stanie przepisywać RNA na DNA.

„Gdyby telomeraza mogła przepisywać dowolne RNA w komórce na DNA, to nigdy nie spełniłaby swojej ważnej funkcji, jaką jest odbudowywanie telomerów. Mielibyśmy w komórce kompletny chaos, telomery by się nie odbudowywały, trudno nawet dokładnie przewidzieć, jakie by to miało konsekwencje” – zaznaczył dr hab. Rzymski.

Dodał, że bardzo podobne obostrzenia dotyczą działania retrotranspozonów. „Są to naturalne ruchome elementy w naszym genomie. Mają zdolność przenoszenia się z miejsca na miejsce w obrębie genomu na zasadzie transkrypcji, a następnie odwrotnej transkrypcji” – tłumaczył specjalista. I podobnie, jak telomeraza, również retrotranspozony, np. LINE1, wykorzystują proces odwrotnej transkrypcji jedynie wtedy, gdy dana cząsteczka RNA posiada konkretną sekwencję zasad. Zachodzi wówczas przepisanie tego odcinka RNA na DNA i jego reintegracja z genomem.

„Z tych przyczyn, ani retrotranspozony, ani telomeraza nie są w stanie przepisać na DNA cząsteczki RNA, która jest dostarczona z zewnątrz w szczepionce. Twierdzenie, że dowolne RNA w komórce może być przepisane na DNA jest błędne. Gdyby było to prawdą to nasz genom byłby zupełnie niestabilny, co chwila dochodziłoby w nim do poważnych zmian” – ocenił dr hab. Rzymski.

Biolog zwrócił uwagę, że SARS-CoV-2 należy do wirusów, których materiał genetyczny występuje w postaci RNA. Jednak nie zawiera przepisu na odwrotną transkryptazę. Powielanie materiału genetycznego umożliwia mu enzym o nazwie polimeraza RNA zależna od RNA.

W jednym z serwisów, które publikują prace naukowe nie poddane jeszcze rygorystycznemu procesowi recenzji naukowej (tzw. preprinty), pojawił się artykuł, który sugeruje już w samym tytule, że w komórkach zakażonych SARS-CoV-2 materiał genetyczny wirusa może zostać przepisany na DNA. Umożliwiać miałby to retrotranspozon LINE-1 obecny w ludzkich komórkach.

„Autorzy tej pracy w swoim badaniu używali zmodyfikowanej genetycznie linii komórek, które produkowały maksymalnie duże ilości odwrotnej transkryptazy związanej z retranspozonem LINE1. Następnie zakażali te komórki SARS-CoV-2” – wyjaśnił dr hab. Rzymski.

Zaznaczył, że już sam model badawczy nie uprawnia do postulowania, że jakikolwiek podobny rezultat można by uzyskać w niezmodyfikowanych komórkach zakażonych koronawirusem.

„Tu wykorzystano model, który znacznie zwiększa jakiekolwiek prawdopodobieństwo zdarzenia związanego z odwrotną transkrypcją. W takiej sytuacji rośnie ryzyko, że LINE-1 przepisze nie to co powinien. Jednak w naturalnych warunkach nie obserwuje się tak wysokiego poziomu tego retrotranspozonu” – ocenił ekspert.

Dodał, że autorzy zastosowali metody badawcze, obarczone wysokim ryzykiem powstawania artefaktów. „Prognozują również miejsca potencjalnej integracji z genomem, ale nie wykazują ich bezpośrednio” – zaznaczył specjalista.

„W mojej opinii, uzyskane wyniki nie uprawniają do posługiwania się bardzo definitywnym wnioskiem, zwłaszcza w tytule pracy. To jest nieostrożność i jeżeli praca zostanie wysłana do czasopisma naukowego to z pewnością zwracać będą na to uwagę redaktorzy i recenzenci. W każdym razie, ta praca nie ma nic wspólnego ze szczepionką mRNA” – tłumaczył dr hab. Rzymski.

Zaznaczył, że prac, które pojawiają się na serwerach jeszcze przed zrecenzowaniem, nie można wykorzystywać, jako ugruntowanego źródła wiedzy. „W czasach pandemii te serwery służą szybkiej wymianie, często bardzo istotnych, informacji naukowej na temat COVID-19. Jednocześnie są one śledzone przez media. I to jest problem, ponieważ niektóre preprinty są niedojrzałymi lub nieostrożnymi opracowaniami, nigdy się później nie ukazują w czasopismach specjalistycznych, a potrafią wywołać medialne zamieszanie” – podsumował specjalista. (PAP)

autorka: Joanna Morga

jjj/ ekr/