mRNA Nedir? Aşılarda mRNA Nasıl Kullanılır?

mRNA aşısı nedir, nasıl geliştiriliyor? mRNA aşısı genlerimizi değiştirebilir mi?
Koronavirüse karşı geliştirilen mRNA aşıları nasıl çalışıyor? mRNA nedir? mRNA aşısı genlerimizi değiştirebilir ya da kanser yapabilir mi? Bu soruların yanıtını Çağrı Mert Bakırcı verdi.

EVRİM AĞACI​

Aşı dediğimiz uygulama, bir virüsün tamamının zayıflatılmış halini veya virüsü oluşturan parçaları içeren molekülleri vücuda enjekte etmeyi içerir. Vücut, bu yabancı maddeyi tanıyarak hızlıca savunma hücreleri oluşturur. Eğer virüsü aktifken alırsak, savunma sistemimizin direnç oluşturması süresinde virüsler sayıca milyonlara ulaşabilir ve bizi hasta edebilirdi - ki "viral hastalık" dediğimiz olay bu şekilde yaşanmaktadır.

Ancak virüsü zayıflatılmış bir şekilde veya sadece yüzey proteinleri gibi spesifik parçalarıyla verince, virüs bizi hasta edememektedir; buna rağmen savunma sistemimiz etkili bir şekilde virüsü tanıyabilmektedir. Böylece ilerleyen dönemde gerçekten virüsü kapacak olursak, savunma sistemimiz çoktan hazır olacaktır ve antikor denen savunma moleküllerini hızlıca çoğaltarak, virüs yeterince çoğalamadan ve bizi hasta edemeden, yabancı maddeyi yok edecektir. Eğer virüs parçalarına karşılık gelen mRNA'lar üretebilirsek, virüsün tamamı bize bulaşmadan vücudumuzun virüsü tanımasını sağlayabiliriz!

mRNA NEDİR?​

mRNA, ya da uzun adıyla mesajcı ribonükleik asit, birçok canlı için ana genetik malzeme olan DNA'dan (deoksiribonükleik asit) üretilen, DNA'nın çift zincirli olmasının aksine tek zincirli olan bir biyomoleküldür. Mesajcı RNA (mRNA), hücre çekirdeğinden geçerek sitoplazmaya ulaşabilir ve DNA'da saklanan genetik bilgiyi ribozom adı verilen ve proteinlerin sentezlenmesini sağlayan organele taşıyabilir.

mRNA tarafından DNA'dan ribozoma taşınan bu bilgiler, tRNA isimli bir diğer RNA molekülünün yardımıyla, tek tek aminoasitlerin üretilmesini ve bunların birleştirilerek hem hücrenin inşasında, hem de hücre içi süreçlerin çalışmasında rol alan proteinlerin oluşturulmasını sağlar. Yani mRNA, DNA'mız ile her şeyi mümkün kılan proteinler arasındaki iletişim aracıdır. DNA'dan mRNA oluşumuna transkripsiyon, mRNA'nın okunması sonrasında taşıyıcı RNA (tRNA) yardımıyla proteinlerin üretilmesine translasyon adı verilir.

mRNA AŞISI NASIL ÇALIŞIR?​

mRNA aşıları, "hücrelerin aptallığından" faydalanır. Hücre dediğimiz şey, ne kadar karmaşık ve akıl almaz gözükürse gözüksün, en nihayetinde milyarlarca yıllık evrimsel süreçte şekillenmiş, bilinci veya zekası olmayan bir makineden ibarettir. Karmaşıklığı, zekasından değil, milenyumlardır belli işleri yapabilecek şekilde rafine edilmesinden ve en zorlu şartlar altında, en uyumlu kombinasyonların seçilmesinden kaynaklanmaktadır. Bu durum, dışarıdan bakıldığında dudak uçuklatacak bir karmaşıklığı mümkün kılsa da, en basit kandırmaları bile mümkün kılmaktadır. İşte mRNA aşıları, bunu hedefler.

Bir hücre, bünyesindeki mRNA'nın kendisine mi ait olduğunu, yoksa yabancı bir mRNA mı olduğunu ayırt edemez. mRNA, eğer hücre içerisinde varsa, ribozoma gidip burada okunabilir. İşte bir mRNA aşısında olan, SARS-CoV-2 ve diğer koronavirüslere ismini ve o meşhur "korona" ("taç") görünümünü veren mızrak proteinlerine (İng: "spike protein") ait bilgileri barındıran bir mRNA kullanılmasıdır. Bu mRNA, vücudumuzdaki hücrelerde okunarak mızrak proteinlerine dönüştürülür.

Bu mızrak proteinleri, virüsün geri kalanı olmaksızın hiçbir işe yaramaz; tamamen anlamsız bir şekilde hücre içerisinde veya dışarısında süzülürler. Ancak savunma hücreleri bu proteinleri gördüğü anda, "yabancı madde" olarak algılar ve savunma molekülleri (antikorlar) üretmeye başlar. Böylece, yine, vücudumuz hastalığa yakalanmadan ve COVID-19 ile ilişkili berbat semptomları çekmeden, hastalığı tanımamız mümkün olur.

Bunun alternatifi, mızrak hücrelerinin virüs bize bulaştığında tanınmasıdır. Zaten "doğal bağışıklık", virüs vücudumuza girip de hücrelerimize bağlanarak kendini çoğaltmaya başladığında, savunma hücrelerimize bağlanan mızrak proteinleri üzerinden virüsü tanıma şeklinde olur. Ama bu, doğal bir şekilde yapıldığında, iş işten geçmiştir: Virüs, çoğu durumda, savunma sisteminin virüsü tanıyabildiğinden çok ama çok daha hızlı şekilde çoğalır ve vücudu işgal eder. Birey hasta olur. mRNA aşısında (veya diğer yöntemlerle yapılan aşılarda) ise hasta olmadan virüsün kimliğini vücuda tanıtmak mümkün olur.

21. YÜZYIL BİLİMİ SAYESİNDE MÜMKÜN OLAN mRNA AŞILARI​

mRNA kullanılarak aşı üretimi uzun bir süredir araştırılan bir tekniktir; fakat bu yolla aşı üretmek pek kolay değildir ve bugüne kadar bu yolla üretilen hiçbir aşı onay almamıştır. Bunun sebebi, mRNA ile üretilen aşıların yeterince güvenli olmamasından ziyade, genler düzeyindeki kontrolümüzün ancak 21. yüzyılda işlevsel ve anlamlı bir boyuta ulaşabilmiş olmasıdır. COVID-19 salgını ve buna sebep olan SARS-CoV-2 hastalığı, en güçlü araçlarımızı en hızlı ve etkili şekilde kullanabileceğimizi göstermek için iyi bir sınav sunmaktadır. Vanderbilt Üniversitesi Tıp Fakültesi'nden William Shaffner'in bu konudaki tanımı çok nettir: "mRNA aşıları, 21. yüzyıl bilimidir."

mRNA kullanıldığında aşı üretimi, protein üretimine yönelik bilimsel bir yarış olmaktan çıkıp, bir genetik mühendisliği problemine dönüşür. Virüsün veya bakterinin genetik yapısını ve protein niteliklerini bir kez öğrendiğimizde, bunu mRNA'ya kodlamak çok daha basit bir iştir; en azından genetik araçlarımız bu kadar gelişmişken... Böylece sadece nükleotit dizilimini belirleyip, hücreye bu mRNA'ları verdikten sonra bütün iş, hücrenin milyarlarca yıldır yapmak konusunda uzmanlaşacak biçimde evrimleştiği süreçlere kalır.

mRNA aşılarındaki en problemli yan etki, enflamasyondur. Hayvan deneylerinde görüldüğü kadarıyla hücreler, yabancı mRNA'ya karşı enflamasyon tepkisi göstermektedir. Biologics Danışmanlık Firması'nın başkanı ve FDA Aşı Araştırmaları ve Denetimi Birimi'nin eski başkanı Norman Baylor, bunu şöyle anlatıyor:
“Büyük soru şudur: Enflamasyona neden olmadan vücut içerisine nasıl gireceksiniz? Savunma sisteminin kandırmaya çalışmak her zaman bir endişe kaynağıdır - ki aşıların yaptığı da budur. Bu sırada istemediğiniz yan etkiler oluşabilir. Savunma sistemi inanılmaz karmaşıktır ve kişiden kişiye değişebilir.”

Bir diğer endişe de, mRNA'lar aracılığıyla üretilen mızrak proteinlerinin, interleukin 7 ve alveolar yüzey proteinleri gibi heptapeptit protein dizilerine benzerliği dolayısıyla akut bir otoimmün tepkisi yaratabileceği yönündedir. Ancak klinik deneylerin yapılma nedeni zaten bu tür yan etkileri tespit etmektir ve şu ana kadar yapılan klinik deneylerin sonuçları çerçevesinde, Moderna da, BioNTech de herhangi bir endişe verici yan etki bildirmemiştir.

RNA aşısını alan hücrelerin bir kısmı ölür. Aşı noktasındaki enflamasyon bu yüzdendir. Bu çok normaldir ve kolunuzu çarptığınızdaki kas çürümesinden farklı bir olay değildir. RNA sekansı çok geçici süre bu kas hücrelerinde kaldığı için diğer koronavirüsleri görmez.

NEDEN MODERNA VE BİONTECH?​

COVID-19'un aday aşılarını bulan Moderna firması ve Pfizer ile çalışan BioNTech firmasının bu kadar öne çıkması şaşırtıcı değildir. Moderna'nın 2010 yılındaki kuruluş amacı mRNA teknolojilerine odaklanmaktır; öyle ki borsadaki kısaltma kodu bile MRNA'dır. Bu teknoloji sayesinde, virüsün genomunun dizilenmesinden sadece 2 ay sonra bile, yaklaşık 45 kişiye yetecek kadar aşı üretmeleri mümkün olmuştur.

Uğur Şahin ve Özlem Türeci tarafından kurulan BioNTech firması ise 2018 yılından beri mRNA aşıları üzerinde araştırmalarını sürdürmektedir. İkili, daha 25 Ocak 2020 gününde bile COVID-19'a karşı çalışma potansiyeli olan 10 farklı mRNA aşısı çizimini bilgisayarlarında yapabilmişlerdir. İkili, 25 yıldır mRNA üzerine çalışmakta olan uzmanlardır.

Öte yandan AstraZeneca ve Johnson & Johnson gibi firmalar, mRNA platformu yerine, genetiği değiştirilmiş nezle virüsünü kullanarak COVID-19 aşısı üretmeye çalışmaktadır. Bu da yenilikçi bir yöntemdir ve Avrupa'da daha bu sene ilk defa onay almıştır.

Son olarak Merck & Co. firması, zayıflatılmış virüsleri kullanan bir aşı üzerinde çalışmaktadır. Bu, daha geleneksel bir yöntemdir. Bu tür geleneksel yöntemler daha uzun süredir denenmişlerdir, daha çok bilgi birikimine dayanmaktadırlar; ancak çok daha yavaş ve biraz daha az etkilidirler.

BİLİNMESİ GEREKEN DİĞER DETAYLAR VE YALANLAR​

Moderna ve BioNTech aşılarının her ikisi de, sıfır derecenin altında saklanmalıdır. Bu sıcaklığın ne düzeyde olacağı, mRNA'nın hangi yöntem kullanılarak üretildiği ve stabilleştirildiğine bağlı olarak değişmektedir. Özellikle de BioNTech tarafından üretilen aşının -70'lere varan sıcaklıklarda korunması gerekmektedir; bu da, özel donduruculara ihtiyaç olması anlamına gelmektedir. Moderna'nın ürettiği aşılar ise sıfırın sadece birkaç derece altında korunabilmektedir ve biraz daha verimli olduğu düşünülmektedir. Bu nedenle daha avantajlı olması beklenmektedir.

Öte yandan daha bu evrede bile bir değil, iki adet başarılı mRNA aşısının varlığı, fazlasıyla umut vericidir. Belki tek bir aşı bulunsaydı, bunun istatistiki bir hata olduğu ileri sürülebilirdi; ancak iki bağımsız kurumun, iki ayrı aşıyı, birebir aynı platformu kullanarak geliştirebilmesi, mRNA aşıları ve modern teknoloji açısından çok daha umut vericidir.

Şimdilik görünen o ki, aşıların etkili olabilmesi için 3-4 hafta arayla 2 doz halinde uygulanması gerekmektedir. Bu, olası alternatifler arasında en iyi ikinci seçenektir (tabii ki tek seferde işlevsel olacak bir aşı çok daha iyi olurdu; ancak neyse ki defalarca uygulanması gerekmiyor). 2 dozun en büyük sorunu, ilk dozu olan kişilerin ikinci dozu da olduklarını takip etmeyi gerektirecek olmasıdır. Bu, sağlık sistemine bir yük bindirecektir; fakat çok daha fazla sayıda doz gerekme ihtimali yanında 2 doz, halen fazlasıyla tercih edilir bir durumdur.

Aşıların ne süreyle koruyucu olacağı konusu da henüz net değildir. Bu, oldukça anlaşılır bir durum; çünkü daha virüse karşı kazanılan doğal bağışıklığın bile ne kadar sürdüğünden emin değiliz. Virüs o kadar yeni ki, yeniden enfeksiyon olaylarının yaşanması için çok az zaman geçti; buna rağmen yeniden enfekte olduğu bilinen birçok kişi tespit edildi. Aşılar için de durum aynı: Aşıyı olduktan sonra ne süreyle koruma sağlandığını ancak uzun dönem deneyler gösterecek.

mRNA GENLERİNİZİ DEĞİŞTİREBİLİR Mİ?​

Bu aşılarla ilgili halk arasında gördüğümüz en yaygın yalan, DNA veya RNA gibi isimleri duyan kişiler tarafından yayılan "genlerimiz değiştirilecek" korkusudur. Bu korku, tamamen asılsızdır. Bilkent Üniversitesi'nde sentetik biyoloji profesörü olan Dr. Urartu Şeker şöyle anlatıyor:
“mRNA, sadece sitoplazmaya girebilir. Buraya girdikten sonra, antijenin üretilmesini sağlar ve sonrasında parçalanır. mRNA, bir "gen parçası" değildir; dolayısıyla genoma girip de burada herhangi bir değişim yaratamaz. mRNA aşısının, DNA ile çalışan aşılara karşı en büyük avantajı, zaten çekirdeğe girmesine gerek olmamasıdır. Çekirdek içerisine istediğimiz her şeyi, kolay kolay sokamıyoruz; keşke sokabilsek. O zaman sentetik biyoloji bambaşka bir boyut alırdı.”

mRNA, stabilitesi (kararlılığı) çok düşük bir moleküldür; en büyük dezavantajı da bu. Ama bu, aşılar açısından avantajlı hale dönüşüyor. mRNA stabilitesini arttırmak, bilim camiasının uzunca bir süredir üzerinde çalıştığı bir konu. Özetle, mRNA aşısında molekül, sitoplazma dediğimiz, DNA'yı barındıran hücre çekirdeğinin dışında kalan sıvıda bulunmaktadır. İşini yaptıktan sonra da bozunarak yok olur.

Örneğin COVID-19 aşılarında, mRNA'nın stabilitesini bir nebze olsun arttırmak için koruyucu, yağdan oluşan bir katman kullanılacaktır. Ancak mRNA'nın genomunuzu değiştirmesi mümkün değildir; çünkü mRNA, DNA tarafından üretildikten sonra DNA'da tekrardan bir değişim yaratmaz.

AŞI SİZİ KANSER YAPAR MI?​

mRNA'nın genomunuza girerek değişimler yapabileceği yalanının bir uzantısı olarak, internette yaygın olarak görülen bir diğer iddia da bu biyomolekülün bizi kanser yapabileceği iddiasıdır. Biyoteknoloji Uzmanı Dr. Semih Tareen, bunu şöyle izah ediyor:
“RNA moleküllerinin hücre çekirdek içine ve dışına transferi çok kontrollü olacak şekilde evrimleşmiştir. RNA aşılarında RNA sitoplazmada kalır. Hücre çekirdeği içine geçecek aktif transport özelliğine sahip değil. 12 senedir yapılan insan deneylerinde kanser olmadı. Bazı sosyal medya paylaşımlarında RNA aşılarının kanser yaratacağı söylemleri bu yüzden tamamen yanlıştır.

Doğada çok ender görülse de bazı canlılarda RNA virüs (Borna, Filo, Totivirüsler) sekansları bulunuyor. Bu, virüsün hayat döngüsü ile alakalı olmakla beraber milyonlarca seneye yayılmış çok sıra dışı olaylardır. RNA aşılarının genoma alındığı görülmemiştir.”

AŞILAR SİZE COVID-19 BULAŞTIRABİLİR Mİ?​

Konuyla ilgili bir diğer yaygın yalan, bu aşıların sizi hasta yapacağı, doğrudan doğruya COVID-19'a yakalanmanıza neden olacağıdır. Bununla ilgili internette uzun uzun yalanlar söyleyen bolca kaynak bulmak mümkündür. İzah ettiğimiz gibi, bu aşılarda bulunan mRNA, virüsün sadece yüzey proteinlerini üretecek bilgiyi içerecektir. Dolayısıyla virüsün asıl soruna neden olan genomu üretilmeyecektir. Yüzey proteinlerinin tanınması, gerçek virüsün tanınması için yeterli olacaktır. mRNA virüsü, size COVID-19 bulaştıramaz. Güney Kaliforniya Üniversitesi Keck Tıp Fakültesi'nden Dr. Paula Cannon bunu şöyle anlatıyor:
“Aşıdaki bilgiler sadece virüsün bir parçasını içerir. O kadarlık kısım, tek başına hiçbir şey yapamaz. Bu, bir kişiye bir tekerlek verip, "İşte sana bir araba." demek gibidir.
mRNA aşıları ile üretilen virüs parçaları, bir araya gelerek virüsün kendisini oluşturamaz. Zaten verilecek aşılarda, yüzey proteinleri dışında kalan parçaları kodlayan diziler kullanılmayacaktır; dolayısıyla virüsün bütün parçaları üretilmeyecektir.”

SONUÇ​

Lise düzeyindeki basit eğitimin bile ne kadar önemli olduğunu; ancak bu eğitimin bile doğru düzgün verilmemesi sonucunda ne kadar büyük ve kitlesel yalanlara kanılabildiğini gördüğümüz, zor bir dönemden geçmekteyiz. mRNA kadar temel bir biyolojik birimin bile halk tarafından düzgün anlaşılamaması, COVID-19 aşısı dolayısıyla gündeme gelen konuların gerçeklikten tamamen kopuk ve sanrılarla dolu olmasına neden oluyor.

Bilim insanları, dört bir yandan denemeler yaparak, en iyi sonuca ulaşmaya çalışmaktadırlar. Her ne kadar süreç, normalden çok daha hızlı çalışıyor olsa da, en nihayetinde salgının 1. yılını doldurmuş olmasına rağmen elimizde halen hiçbir aşının bulunmaması, bu sürecin ne kadar sancılı, zor ve yavaş olduğunu göstermektedir. Nasıl üretilirse üretilsin aşılar, Faz 3 klinik deneyleri tamamlamak ve sonrasında gerekli izinleri almak zorundadır.

Unutulmaması gereken önemli bir nokta şudur: Aşılar, bu salgına karşı elimizde olan en güçlü silahlardır. Fakat bu aşılar yaygın olarak dağıtılana ve uygulanana kadar, salgın tüm hızıyla yayılmaya devam edecektir. Bu süreçte aşılar onay alacak olsalar bile, temkin elden bırakılmamalı, maske, hijyen ve sosyal mesafelendirme uygulamaları salgın uluslararası ölçekte ve tamamen kontrol altına alınana kadar devam etmelidir.