RNA היא מולקולה מאוד לא יציבה, ויש לכך מספר סיבות. אנזימים הפעילים בגופנו מפרקים אותה במהירות, ומבחינה כימית היא נוטה לפירוק מהיר לעומת מולקולת ה-DNA. מולקולת ה-DNA אמונה על העברת המטען הגנטי שלנו לאורך הדורות, ולכן מולקולה זו עמידה מאוד בפני פירוק, בעוד שמולקולת ה-RNA משמשת אך ורק כתעתיק זמני של חלק קטן ממולקולת ה-DNA, ועל כן עמידה הרבה פחות בפני פירוק כימי. לכן למשל, ניתן למצוא ולקבוע את רצף ה-DNA בשלדים של ניאנדרטלים אך לא ניתן לרצף את ה-RNA בשלדים אלו [1].

לאחרונה נחשפנו למושג RNA בעקבות הפיתוח המואץ של חיסוני ה-RNA לנגיף הקורונה. בדומה למולקולת ה-DNA, מולקולת ה-RNA מורכבת ממספר אבני בניין ואחת מאותן אבני בניין, אוראציל, שונה מהותית מזו שניתן למצוא במולקולת ה-DNA. חוקרים מצאו שאם מבצעים שינוי כימי במולקולת האורציל, אחד מארבעת המרכיבים האפשריים של מולקולת ה-RNA, והופכים אותה למולקולה בשם מתיל-פסאודו-יורידין, אזי מולקולת ה-RNA הופכת יציבה יותר ועמידה בפני פירוק. מטרת השינוי הוא שמולקולת ה-RNA' המקודדת לחלבון הספייק של נגיף הקורונה, תשרוד בתאי הגוף לאחר החיסון לפרק זמן העולה על מספר שעות, כפי שהיה קורה אילו מולקולת RNA רגילה הייתה מוזרקת כחיסון. פועל יוצא של תופעה זו הוא, שהליך התרגום של מולקולה זו לחלבון יעיל יותר (2). הדבר חשוב לחיסוני RNA משום שאנחנו רוצים שתיווצר כמות רבה של חלבון ספייק ממולקולת ה-RNA  לפני שהיא מתפרקת.

מלבד זאת, נשאלת השאלה אם הוספת מתיל-פסאודו-יורידין למולקולת ה-RNA משפיעה על מידת התגובה של מערכת החיסון כלפי מולקולת ה-RNA. זאת לאור העובדה שאחת מזרועותיה של מערכת החיסון שלנו, מערכת החיסון המולדת, מגיבה בעזרת קולטנים ייעודיים למרכיבים זרים כגון חומר תורשתי זר, כמו חומר תורשתי של נגיפים (3), אך גם ל-RNA שנמצא בחיסון לנגיף הקורונה. מולקולה שונה זו מפחיתה את מידת התגובתיות של מערכת החיסון למולקולת ה-RNA, ולדבר יש השלכות לגבי עוצמתן של תופעות לוואי אפשריות לחיסון, כגון תגובת דלקת מקומית במקום ההזרקה או תגובה מערכתית בדמות חום, כאבי פרקים וכדומה. מכיוון שמולקולת RNA המכילה מתיל-פסאודו-יורידין מפעילה את מערכת החיסון באופן מתון יותר ממולקולת RNA רגילה, שכיחותן של תופעות לוואי אפשריות אלו נמוכה יותר.

האם מולקולות RNA המכילות מתיל-פסאודו יורידין הן המצאה של בני אדם? באורח מעניין, מולקולות כאלו נמצאו עד היום רק במולקולות RNA של אורגניזמים ממשפחת הארכיאה (4), שאינם פרוקריוטים (חיידקים) או אאוקריוטים (כל שאר האורגניזמים שאינם חיידקים או אריכיאה), אלא מהווים ענף עתיק באבולוציה של התפתחות האורגניזמים בעולם החי.

לסיכום, בחיסון של חברות פייזר ומודרנה משולבות מולקולות מתיל-פסאודו-יורידין מתוך כוונה להגביר את עמידותה של מולקולת ה-RNA בפני פירוק, הפחתת מידת התגובה של מערכת החיסון כלפי מולקולה זו והגברת התרגום של מולקולת ה-RNA לחלבון.

לקריאה נוספת:

[1] מאמר מירחון Cell בנושא ריצוף DNA

[2] מאמר בנושא תרגום מולקולת RNA

[3] מאמר בנושא גילוי זיהומים ויראליים

 [4] מאמר בנושא הימצאות מתיל-פסאודו-יורידין בארכיאה