A rekombináns DNS-technológia az elmúlt évtizedekben alapjaiban változtatta meg a modern biológiát. A mesterségesen létrehozott DNS-szekvenciák segítségével a kutatók biztonságosan tenyészthető organizmusokban tetszőleges, hasznos fehérjéket – a többi közt humán inzulint – állíthatnak elő a kutatás, az ipar vagy a gyógyászat számára.

Az eljárás lehetővé tette olyan precízen tervezett fehérjék előállítását is, amelyek nélkül ma már elképzelhetetlen a modern vakcinafejlesztés, az immunológiai alapkutatás vagy a fejlett molekuláris diagnosztika. Ezek a technológiák napjainkban nemcsak laboratóriumi módszereket jelentenek, hanem globális biotechnológiai iparágak alapját képezik.

Az SZBK-ban olyan kutatási infrastruktúra épült ki és módszertani tudás gyűlt össze, amely lehetővé teszi a kísérletekhez szükséges fehérjék és antigének racionális tervezését, termeltetését, nagy tisztaságú előállítását és minőségellenőrzését, valamint célzott módosítását és jelölését.

A Lipinszki Zoltán vezetésével működő csoport az elmúlt tíz évben csaknem száz rekombináns fehérjét állított elő, köztük számos olyan antigént, amely az immunrendszer számára felismerhető „célpontként” szolgál. Ezek korábban nem, vagy csak részlegesen voltak elérhetők.

A Cell folyóiratban decemberben megjelent tanulmány nemzetközi szerzőgárdája azt vizsgálta, hogyan váltják ki a mRNS-alapú vakcinák a hatékony immunválaszt egerekben. A kutatók megmutatták, hogy a vakcina két fő összetevője – az mRNS és az azt körülvevő apró zsírburok (lipid nanorészecske) – külön-külön és más-más módon hatással van az immunrendszer aktiválódására, de együtt még erősebben segítik a védekezésben szerepet játszó ellenanyagok kialakulását.

Ehhez elengedhetetlenek voltak a Szegeden előállított modell-antigének: az influenza A és a SARS-CoV-2 vírusok felszínén megtalálható, a vírus működését segítő és az immunrendszer által felismerhető molekulák darabjai.

A szegedi rekombináns antigének segítségével mérhetővé vált a különféle védőoltások hatására kialakuló immunválasz erőssége, összehasonlíthatók lettek a különböző vakcinaformulációk és megérthetővé vált, hogy melyik összetevő milyen immunsejteket és miként stimulál és milyen molekuláris mechanizmusokat indít be az immunrendszer aktiválásához.

A szakemberek korábban elsősorban az mRNS által kódolt fehérje szerepére fókuszáltak az új típusú vakcinák működésében. Jóval kevesebb figyelem irányult arra, hogy a vakcinában található mRNS-komponens és az azt körülvevő lipid nanorészecske önmagában is hatással lehet az immunrendszerre. A mostani kutatás elsőként mutatta be molekuláris és sejtbiológiai részletességgel, hogy az mRNS-vakcinákban használt lipid nanorészecske nem pusztán „csomagolás”, hanem aktív szereplője az immunválasz kialakulásának. Emellett, a kutatás elsőként igazolta, hogy maga az mRNS-komponens is immunsejt-moduláló hatással bír, és olyan jelátviteli utakat aktivál, amelyek nélkülözhetetlenek a szervezet védekezéshez.