A tecnologia de mRNA mudou o desenvolvimento da vacina contra o Coronavirus. Apenas dois dias; foi esse o tempo que as equipes da Moderna levaram para projetar sua vacina contra o coronavírus e, desde que o número foi revelado em uma reportagem do New York Times, não parou de surpreender. Não é à toa: estamos falando de um dos mais importantes desenvolvimentos tecnológicos da década, um passo fundamental para o que pode ser um dos grandes marcos da história da ciência e foi feito em apenas 48 horas. Como eles fizeram isso?
Bem-vindo ao mundo da tecnologia de mRNA
Essas vacinas são baseadas em RNA mensageiro. O mRNA é um pedaço de ácido ribonucléico que carrega informações sobre a sequência de aminoácidos de uma proteína específica do DNA, onde todas essas informações são armazenadas, para o ribossomo, local da célula onde as diferentes proteínas são sintetizadas. Para traçar um paralelo: o mRNA seria o ‘pendrive’ usado pelas células para transferir as informações do computador (DNA) para a impressora (ribossomo).
À medida que nossa capacidade de produzir RNA sintético melhorava, os cientistas se perguntavam se poderíamos “trocar” a célula com um pendrive feito por nós. Isso se pudéssemos “infiltrar” uma cadeia de ácido ribonucléico e induzir os ribossomos a produzir as proteínas que desejamos. Isso foi alcançado pela primeira vez em ratos nos laboratórios da Universidade de Wisconsin em 1990.
Abriu a porta para usar nosso próprio corpo para fazer “anticorpos para vacinar contra infecções, enzimas para reverter doenças raras ou agentes de crescimento para reparar tecidos cardíacos danificados. No entanto, colocar a ideia em prática foi muito mais difícil do que parecia. Afinal, não podemos ir célula por célula do corpo injetando o RNA sintético para fazer o que quisermos, e despejar grandes quantidades desse RNA na corrente sanguínea poderia desencadear uma resposta imune massiva e muito perigosa.
Em 2005, Katalin Karikó e Drew Weissman descobriram uma maneira de “mascarar” o RNA do sistema imunológico. Assim, as instruções sintéticas poderiam viajar pelo corpo e pelas células sem produzir reações imunológicas. Duas das vacinas de maior sucesso contra o coronavírus estão trabalhando nesta patente: Moderna e Pfizer.
Como programar uma vacina facilmente?
Quando a Moderna surgiu, os pesquisadores estavam apenas procurando uma maneira rápida de reprogramar células adultas e transformá-las em células-tronco. Mas eles logo perceberam que tinham uma ferramenta muito mais poderosa à disposição. O problema agora é que eles tinham muitas possibilidades. De repente, eles tinham o poder de programar a maquinaria molecular das células; no entanto, havia tudo a ser feito.
E isso, em uma indústria como a biotecnologia, que tem uma longa história, era um grande problema. Não seria a primeira vez que uma empresa começou a desenvolver uma tecnologia de sucesso e faliu antes de vê-la se tornar realidade. Então, quando começaram a trabalhar, eles fizeram o que todo cientista da computação faria diante de uma nova linguagem de programação: uma biblioteca.
Ou seja, eles criaram um conjunto de “implementações funcionais codificadas” que lhes permitiria escrever e projetar pequenos programas genômicos (o mRNA sintético) com rapidez e facilidade. Isso exigia saber como os ribossomos lêem e sintetizam proteínas; aprender a “linguagem de máquina” do mRNA e encontrar uma maneira de escrever as instruções que queremos e “compilá-las” em RNA sintético.
Eles fizeram isso, e o melhor exemplo é a vacina contra o coronavírus. Em 10 de janeiro de 2020, o primeiro sequenciamento do genoma SARS-CoV-2 foi disponibilizado ao público e a descrição da proteína spike já estava lá. Por suas características particulares, essa proteína seria o alvo da vacina: se conseguisse fazer com que as células a produzissem, o sistema imunológico poderia identificá-la e gerar imunidade.
A Moderna “sozinha” teve de trabalhar. E, como eu disse na introdução, levou dois dias para projetar a instrução de RNA que faria as células produzirem a proteína spike do coronavírus. Ficou a parte mais difícil, aquela que os ocupou o resto do ano: verificar se esse pequeno programa de mRNA “mascarado” poderia ser administrado com segurança e eficácia. E, exatamente por isso, vai muito além do coronavírus. Se tiverem sucesso, estarão testando o poder de um sistema que pode mudar a medicina como a conhecemos.
