Исследователи из Токийского научного института объявили о прорыве, который может кардинально изменить мир биотехнологий. В статье, опубликованной в Nature Communications, они описали уникальный фермент MAN PPK2, способный в одной простой реакции производить все четыре «строительных блока», необходимых для синтеза РНК. Это открытие обещает значительно удешевить и ускорить производство мРНК-вакцин, противораковых препаратов и других РНК-технологий, сделав их доступнее для всего мира.

Дорого, сложно, медленно: «бутылочное горлышко» РНК-технологий

Пандемия COVID-19 показала невероятную мощь мРНК-вакцин, но вместе с тем обнажила и их главную слабость — высокую стоимость и сложность производства. В основе любой РНК-технологии лежит синтез молекулы РНК, для которого, как для строительства дома, нужны четыре типа «кирпичиков» — нуклеозидтрифосфаты (НТФ).

До сих пор их получение напоминало сложный многоступенчатый конвейер. Для производства каждого типа НТФ требовались отдельные ферменты и дорогостоящие, нестабильные источники энергии. Этот комплексный процесс был главным «бутылочным горлышком», которое делало производство мРНК-вакцин и лекарств дорогим и медленным, ограничивая их глобальную доступность.

Один фермент для «сборки» РНК: как работает научный прорыв

Решение этой проблемы пришло из мира микроорганизмов. Японские учёные под руководством профессора Томоаки Мацууры из Института наук о жизни и Земле (Earth-Life Science Institute, ELSI) выделили из морской бактерии Mangrovibacterium marinum фермент с поразительными свойствами, который они назвали MAN PPK2.

«Мы сосредоточились на специфическом ферменте полифосфаткиназе 2, MAN, — говорит профессор Мацуура. — Удивительно, но этот фермент смог преобразовывать все распространённые РНК-нуклеотиды с поразительной эффективностью».

Ключевое новшество метода заключается в использовании полифосфата — дешёвого, экологически чистого и широко доступного вещества. MAN PPK2 использует его для превращения всех необходимых предшественников в готовые «строительные блоки» РНК, реализуя концепцию «one-pot» однореакторного синтеза «в одной чашке».

Этот необычный для современных ферментов «универсализм» исследователи связывают с его эволюционным происхождением. «Хотя такая широкая активность необычна для современных ферментов, она может отражать то, как примитивные биологические системы обходились всего несколькими ферментами», — комментирует соавтор исследования, доцент Лиам Лонго.

Учёные на практике доказали работоспособность метода: с помощью MAN PPK2 они сначала синтезировали все четыре НТФ, а затем из них создали функциональную РНК, которая успешно произвела белок.

От лаборатории к миллиардному рынку: что изменит новый фермент?

Последствия этого открытия выходят далеко за пределы лаборатории. В первую очередь, оно окажет огромное влияние на медицину, поскольку удешевит производство мРНК-вакцин против гриппа и будущих пандемических угроз, а также откроет новые возможности для противораковой иммунотерапии.

Масштаб потенциальных изменений подчёркивают рыночные прогнозы. Ожидается, что мировой рынок мРНК-вакцин вырастет с $6.85 миллиардов в 2026 году до более чем $25 миллиардов к 2034 году. Практическую значимость работы подчёркивает и тот факт, что исследовательская группа уже подала в Японии патентную заявку, связанную с этим открытием.

Сами авторы исследования так резюмируют его значимость: «В целом, наше исследование подчёркивает, как принципы, заложенные в древней биологии, могут быть использованы для решения современных проблем — преодоления основных ограничений в РНК-технологиях с помощью простого ферментативного решения».

В редакцию телеграм-канала «Инсайд Ульяновск» обратилась Диана(имя изменено). Она просит наказать виновных в гибели её мужа — отца 5-летнего сына и 9-летней дочери.

Под Новый год, 30 декабря, Ильяс (имя изменено)  пожаловался на боль в пояснице. Решил перетерпеть — впереди праздник. Но боль не отступала, и 2 января он обратился к дежурному врачу в 4-ю поликлинику на Камышинской. Там поставили диагноз «остеохондроз», назначили уколы и отправили домой. Боль усиливалась, отдавая в внутренние органы, и не спадала температура. 8 января Ильяс снова пришёл в поликлинику — ему назначили более сильные лекарства, снова от остеохондроза.

«Я уже не выдержала, зашла к врачу и попросила анализы и УЗИ. В итоге муж сдал кровь и мочу — результаты оказались очень плохими. В тот же день его увезли на скорой в ЦГКБ с подозрением на мышиную лихорадку, — рассказала Диана. — Только через 3,5 часа сделали УЗИ и рентген — по ним всё было нормально. Анализ на антитела IgM взяли только во вторник, до этого лечения не было. Мы предложили платно сдать анализ и вернуться, но нас попросили написать отказ от госпитализации».

9 января супруги собирались в платную клинику, но утром Ильяс не смог встать: резко упало давление, критически снизилась сатурация. Его с мигалками увезли в ЦГКБ. Положили в инфекционное отделение, подключили кислород, сделали ФГДС — в желудке обнаружили кровь, начали лечение.

«Мы подумали, что худшее позади. Ильяс попросил привезти тетрадки — он готовился к последнему экзамену для повышения на руководящую должность, — вспоминает Диана. — На следующий день его перевели в терапию без объяснений. Боли усилились, он не мог встать».

Диана дозвонилась до дежурного врача . Тот сообщил, что перевод — распоряжение и.о. главврача. На вопрос о состоянии мужа врач ответил: анемия.

«Но анемия — это следствие. Гемоглобин падал: 8 января — 104, 9 января — 98, 10 января — 80. У него кровоточил желудок. Сказали, что кровоподтёки — якобы из-за гастрита».

Диана попыталась связаться с и.о. главврача «Говорила грубо, бросила трубку. После моих звонков мужу сделали УЗИ: органы в норме, только на желудке новообразование. Поставили капельницу, чтобы поднять гемоглобин».

11 января Диана приехала к мужу — он лежал под кислородом, ему тяжело дышать. «К нему никто не подходил, еды не приносили. Я пыталась достучаться до дежурных — отвечали, ждите понедельника. Принесла суп, накормила и уехала. В 8 вечера муж писал, что нет сил, во рту вкус крови, дойти до врачей не может. В 10 вечера пожелала спокойной ночи — он не ответил».

Позже Ильяса увезли в реанимацию — внутреннее кровотечение. В 3:27 понедельника он умер. Родным сообщили только в 6:30.

«Когда я приехала, заведующая сказала, что у Ильяса был рак желудка. Но это неправда. За две недели от него не умирают. Мой муж был крепким, спортивным, вел здоровый образ жизни. За 10 лет впервые вышел на больничный, ни разу не лежал в стационаре. Гистологию не делали, МРТ и КТ — нет. Как это возможно?» — недоумевает Диана.

Диана написала жалобу в минздрав, ждёт протокол вскрытия. Выписной эпикриз указывает только на доброкачественное новообразование.

«Никто из медиков не понёс наказания, не выявил истинную причину смерти. За три дня в ЦГКБ мы потеряли заботливого мужа и отца, ответственного сотрудника, верного друга, — сдерживая слёзы говорит Диана. — 9 февраля ему исполнилось бы 35 лет. Мы обсуждали юбилей, ипотеку, отпуск. Врачи убили его своей халатностью и бездействием».

После получения протокола вскрытия Диана намерена обратиться в прокуратуру и запросить независимую экспертизу.

Источник