Когато сега 65-годишният биохимик Каталин Карико се премести в Съединените щати със съпруга си и тяхната тогава двегодишна дъщеря, тя дори нямаше телефон или кредитна карта. „Беше еднопосочен билет. Не познавахме никого“, казва тя пред Business Insider.
Беше 1985 г. Малкото семейство емигрира от Унгария във Филаделфия, САЩ. Причината беше, че ученият Карико беше получил позиция в университета Темпъл. Позволиха им да обменят само 100 долара, но Карико намери начин да вземе допълнителни пари: тя скри 900 британски лири в плюшеното мече на дъщеря си. Парите идват от продажбата на колата на родителите й на черния пазар.
И така започва кариерата на Карико. Накрая, през 2005 г., двадесет години по-късно, тя намери начин да конфигурира иРНК - молекула, която подхранва производството на протеини - така че да не бъде атакувана от естествените защитни сили на човешкото тяло. Тя проправи пътя за едно от най-важните научни постижения на момента: първата в света иРНК ваксина.
Карико, който сега е на 65 години, ръководи прилагането на mRNA технология в Biontech – германската компания, разработила ваксина срещу Covid-19 в сътрудничество с американската фармацевтична компания Pfizer. Ваксината вече е одобрена в Обединеното кралство, Канада, Бахрейн, Саудитска Арабия и САЩ.
Работата на Karikó също вдъхнови разработването на ваксина на Moderna. И двете ваксини разчитат на иРНК технология, за да предизвикат имунен отговор от тялото. И досега и двете ваксини изглеждат изключително ефективни в борбата срещу Covid-19: ваксината на Biontech/Pfizer се смята за до 95 процента ефективна, на Moderna до 94,5 процента.
Въпреки че учените очакват, че степента на ефективност ще намалее донякъде след широкото използване, резултатите досега са много по-добри от очакваното преди. За Карико този успех идва след дълъг, труден път.
„Всички отхвърлиха идеята“
Първата молба за безвъзмездна помощ за иРНК терапия на Карико беше отхвърлена през 1990 г., година след като тя започна работа в Университета на Пенсилвания. След това последваха един отказ след друг. „Продължих да пиша и да подобрявам концепцията – по-добра РНК, по-добра доставка“, казва Карико. „Продължих да кандидатствам, опитвайки се да получа държавно финансиране или частна подкрепа от инвеститори – всички отказаха.“
Карико дори беше понижен на по-ниска позиция през 1995 г. Сякаш това не беше достатъчно обезкуражаващо, по това време тя беше диагностицирана с рак. Освен това съпругът й е задържан в Унгария заради проблеми с визата му. В крайна сметка не му беше позволено да влезе в Съединените щати цели шест месеца. И все пак: Карико продължи да изследва.
Това, което тя не знаеше по това време: нейните изследвания върху РНК по-късно ще осигурят основата за ваксините срещу Covid-19. Тези нови ваксини използват малка част от иРНК на коронавируса, за да сигнализират на тялото да произведе нещо, наречено шипови протеини. Те помагат на вируса да нахлуе и атакува клетките. След като тялото усети тези пикови протеини, то може да произведе антитела, които неутрализират протеините - защитавайки се срещу вируса.
За разлика от традиционните ваксини, иРНК ваксините стимулират производството на Т-клетки убийци, които спират размножаването на вируса. Освен това такива ваксини се произвеждат относително лесно и бързо, тъй като се произвеждат в епруветки, а не в клетъчни култури.
Преди дори да бъде разработена успешната иРНК ваксина, Карико трябваше да преодолее голямо препятствие: нейните изследвания бяха предизвикали опасна имунна реакция при експерименти с мишки.
Откритие, достойно за награда
Karikó откри, че иРНК, произведена в лабораторията, се разпознава от тялото и се идентифицира като нарушител. Следователно тялото незабавно ще унищожи иРНК, преди да може да се задейства производството на протеин. Експерименти с мишки показват, че дори може да възникне възпалителна реакция, която сериозно да увреди здравето на пациента. Така че изследователите трябваше да намерят начин тялото вече да не класифицира иРНК като опасност.
Каталин Карико работи върху решение на този проблем от години. Нормалният й работен ден започваше в 6 сутринта, работеше и през уикендите и официалните празници — а понякога дори спеше в офиса. „Със сигурност изглежда лудо отвън. Но бях щастлив в лабораторията. И до ден днешен съпругът ми казва, че това е като забавление за мен. Не ходя на работа, по-скоро е игра“, казва тя.
По същото време дъщеря им растеше като олимпийска атлетка. Сюзън Франсия спечели златни медали за американския отбор по гребане през 2008 и 2012 г. Позицията на Карико в Университета на Пенсилвания й позволява да изпрати дъщеря си Сюзън в колеж. „Мислех, че никога не мога да си позволя това. Така че, независимо от всичко, трябваше да запазя работата си“, спомня си Карико.
През 1997 г. Карико се запознава с професора и молекулярния биолог Дрю Вайсман. Той току-що беше приел позиция в Университета на Пенсилвания. Двамата започнаха да работят заедно по проблема с иРНК. Двамата най-накрая успяха да спрат напълно опасната реакция при мишките, като направиха лека модификация на т. нар. нуклеозиди.
Каталин Карико искаше да бъде 100 процента сигурна, че наистина не са направили грешка. „Повторих експеримента, защото си помислих, че в края на краищата може да не е проработил.“ Но тя не откри грешка – и изследователското дуо публикува своите открития през 2005 г. Някои учени все още смятат откритието на Карико и Вайсман за достойно за Нобелова награда.
Изцяло ново откритие
Но дори след откритието на Карико, учените все още трябваше да разберат как точно да предпазят тялото от унищожаване на иРНК твърде бързо. Робърт Лангер, американски професор и химичен инженер, също е работил върху иРНК ваксини и е изправен пред много неуспехи. През 1976 г. Langer публикува статия, която предполага, че нуклеиновите киселини като ДНК и РНК са обвити в така наречения полимер. Според Лангер такъв полимер може да освобождава киселините, без да предизвиква възпалителна реакция.
Тезата на Лангер предизвика много критики. Повечето хора не вярваха на откритията му. Но технологията, базирана на неговите открития, би била - както се оказа - новаторска за доставяне на лекарства, което се използва днес в химиотерапията, например. Настоящите mRNA коронавирусни ваксини съдържат подобна молекула, която позволява на mRNA да премине през мембраната.
„През годините основно разработвах все по-добри и по-добри системи за доставяне на лекарства“, казва Робърт Лангер. През 2010 г. Лангер основава компания, специализирана в mRNA терапия, заедно с биолога по стволови клетки Дерик Роси и медицинския професор Тимъти Спрингър: Moderna – компанията, чиято ваксина срещу коронавируса все още чака одобрение в Германия.
Патентно дърпане на въже
Karikó и Weissman подадоха молба за патент скоро след като публикуваха работата си. Когато най-накрая им беше представено, името на Карико беше на второ място. „Казах: „Не, това беше моя идея. Искам да съм първа", казва тя.
Нейната упоритост може да е била отговор на сексизма, който е изпитвала през цялата си кариера. Тя казва, че са я питали за нейния ръководител, въпреки че вече е работила в собствената си лаборатория. Освен това тя често е била наричана само „г-жа. Karikó”, докато техните колеги мъже винаги се появяват като „Професор”. „Не работя в чужда лаборатория. Създадох свое собствено пространство“, казва тя.
С техния патент Karikó и Weissman основават компанията RNARx. През 2010 г. Университетът на Пенсилвания продаде изключителен лиценз за патента на Гари Дал, главен изпълнителен директор на доставчика на лаборатории Cellscript. Малко по-късно Moderna също се интересуваше от лицензирането на патента, но вече беше твърде късно за това.
Без патента Moderna трябваше да разработи модификация на самите нуклеозиди, за да може да стигне до резултатите на Karikó. През 2014 г. Moderna успя — компанията получи и патент.
Краят на едно десетилетно пътуване
Конкуренцията в пространството на иРНК продължава да расте. През 2013 г. изследванията на Moderna бяха подкрепени с 240 милиона долара от британската фармацевтична компания Astrazeneca. Moderna трябва да се опита да разработи иРНК лечения за рак.
На Каталин Карико е отказано повишение в Университета на Пенсилвания, заявявайки, че то „не отразява качеството на преподавателите“, казаха й. Тя каза пред новинарския портал "Wired". Вместо това тя прие позицията на старши вицепрезидент на германската компания Biontech. „Когато казах, че ще започна в Бионтех, ми се изсмяха и ми казаха, че Бионтех дори няма уебсайт“, казва тя. През 2017 г., заедно с други изследователи от Biontech, тя успява да разработи иРНК ваксина, която защитава мишки и маймуни от вируса Zika.
Сега първата иРНК ваксина някога е одобрена за употреба при хора: ваксината на Biontech/Pfizer срещу коронавируса. Ваксината на Moderna също е одобрена, поне в САЩ. Нито Карико, нито Робърт Лангер бяха изненадани, че две иРНК ваксини изглеждат успешни в борбата срещу Covid-19. „Това следва пътя, по който сме вървели преди“, казва Лангер.
Подобно на Карико, Робърт Лангер вижда ваксината като кулминацията на годините си работа. Когато научи, че ваксината на Moderna всъщност е ефективна, той скромно празнува. Сега той прекарва дните си както преди: разговаря със своите студенти и колегите си от Moderna чрез Zoom. Каталин Карико казва, че е получила щастливото си телефонно обаждане вечерта преди да бъдат публикувани резултатите от Biontech/Pfizer. След това тя се награди с торбичка шоколадови фъстъци.
Тази статия е преведена от английски от Siw Inken Forke. Можете да намерите оригинала тук.
