Když se dnes pětašedesátiletá biochemička Katalin Karikó se svým manželem a jejich tehdy dvouletou dcerou přestěhovala do Spojených států, neměla ani telefon ani kreditní kartu. „Byla to jednosměrná jízdenka. Nikoho jsme neznali,“ řekla Business Insider.
Psal se rok 1985. Malá rodina emigrovala z Maďarska do Philadelphie v USA. Důvodem bylo, že vědec Karikó získal místo na Temple University. Směli si vyměnit jen 100 dolarů, ale Karikó našla způsob, jak získat peníze navíc: 900 liber ukryla do plyšového medvídka své dcery. Peníze pocházely z prodeje auta jejích rodičů na černém trhu.
A tak začala Karikóova kariéra. Nakonec v roce 2005, o dvacet let později, našla způsob, jak nakonfigurovat mRNA — molekulu, která pohání produkci proteinů — tak, aby nebyla napadána přirozenou obranou lidského těla. Vydláždila cestu k jednomu z nejdůležitějších vědeckých úspěchů současnosti: první mRNA vakcíně na světě.
Karikó, které je nyní 65 let, dohlíží na aplikaci technologie mRNA ve společnosti Biontech – německé společnosti, která ve spolupráci s americkou farmaceutickou společností Pfizer vyvinula vakcínu proti Covid-19. Vakcína již byla schválena ve Velké Británii, Kanadě, Bahrajnu, Saúdské Arábii a USA.
Karikóova práce také inspirovala vývoj vakcíny Moderna. Obě vakcíny se spoléhají na technologii mRNA k vyvolání imunitní reakce těla. A zatím se obě vakcíny zdají být extrémně účinné v boji proti Covid-19: vakcína Biontech/Pfizer má údajně až 95procentní účinnost, Moderna až 94,5 procenta.
I když vědci očekávají, že míra účinnosti se po širokém používání poněkud sníží, výsledky jsou zatím mnohem lepší, než se dříve očekávalo. Pro Karikó tento úspěch přichází po dlouhé, kamenité cestě.
"Všichni tuto myšlenku odmítli"
Karikóina první žádost o grant na terapii mRNA byla zamítnuta v roce 1990, rok poté, co začala na University of Pennsylvania. Poté přišlo jedno odmítnutí za druhým. „Pořád jsem psal a vylepšoval koncept – lepší RNA, lepší doručení,“ říká Karikó. "Pořád jsem žádal, snažil jsem se získat vládní financování nebo soukromou podporu od investorů - všichni to odmítli."
Karikó byla v roce 1995 dokonce degradována na nižší pozici. Jako by to nebylo dostatečně odrazující, byla jí tehdy diagnostikována rakovina. Její manžel byl navíc zadržen v Maďarsku kvůli problémům s vízem. Nakonec mu nebylo dovoleno vstoupit do Spojených států celých šest měsíců. A přesto: Karikó pokračovala ve výzkumu.
Co v té době nevěděla: její výzkum RNA později poskytl základ pro vakcíny proti Covid-19. Tyto nové vakcíny používají malou část mRNA koronaviru, aby signalizovaly tělu, aby vytvořilo něco, čemu se říká spike proteiny. Ty pomáhají viru napadnout a napadnout buňky. Jakmile tělo zaznamená tyto špičaté proteiny, může produkovat protilátky, které neutralizují proteiny - chrání se před virem.
Na rozdíl od tradičních vakcín stimulují mRNA vakcíny produkci zabijáckých T buněk, které zabraňují množení viru. Navíc se takové vakcíny vyrábějí relativně snadno a rychle, protože se vyrábějí ve zkumavkách a ne v buněčných kulturách.
Ještě než byla úspěšná vakcína mRNA vůbec vyvinuta, musela Karikó překonat velkou překážku: její výzkum spustil nebezpečnou imunitní reakci při pokusech na myších.
Oceněný objev
Karikó zjistila, že mRNA produkovaná v laboratoři je tělem rozpoznána a identifikována jako vetřelec. Tělo by tedy okamžitě zničilo mRNA dříve, než by mohla být spuštěna produkce bílkovin. Pokusy na myších ukázaly, že může dojít i k zánětlivé reakci, která by mohla vážně poškodit zdraví pacienta. Vědci tedy museli najít způsob, jak tělo již neklasifikovat mRNA jako nebezpečnou.
Katalin Karikó pracovala na řešení tohoto problému roky. Její běžný pracovní den začínal v 6 hodin ráno, pracovala i o víkendech a svátcích — a někdy i spala v kanceláři. „Zvenčí to rozhodně vypadá šíleně. Ale v laboratoři jsem byl šťastný. Dodnes můj manžel říká, že je to pro mě jako zábava. Nechodím do práce, je to spíš taková hra,“ říká.
Ve stejné době z jejich dcery vyrostla olympijská atletka. Susan Francia vyhrála zlaté medaile pro americký veslařský tým v letech 2008 a 2012. Pozice Karikó na University of Pennsylvania jí umožnila poslat dceru Susan na vysokou školu. „Myslel jsem, že si to nikdy nemůžu dovolit. Takže ať se děje cokoliv, musela jsem si udržet práci,“ vzpomíná Karikó.
V roce 1997 se Karikó setkala s profesorem a molekulárním biologem Drewem Weissmanem. Právě přijal místo na University of Pennsylvania. Ti dva začali spolupracovat na problému mRNA. Těm dvěma se nakonec podařilo úplně zastavit nebezpečnou reakci u myší mírnou úpravou takzvaných nukleosidů.
Katalin Karikó si chtěla být 100% jistá, že opravdu neudělali chybu. „Experiment jsem zopakovala, protože jsem si myslela, že to nakonec nemuselo fungovat.“ Nenašla však žádnou chybu – a výzkumné duo svá zjištění zveřejnilo v roce 2005. Někteří vědci stále považují objev Karikó a Weissmana za hodný Nobelovy ceny.
Zcela nový objev
Ale i po Karikóově objevu museli vědci přijít na to, jak přesně zabránit tomu, aby tělo nezničilo mRNA příliš rychle. Robert Langer, americký profesor a chemický inženýr, také pracoval na mRNA vakcínách a čelil mnoha neúspěchům. V roce 1976 Langer publikoval práci, která navrhla, že nukleové kyseliny jako DNA a RNA jsou obaleny v takzvaném polymeru. Podle Langera by takový polymer mohl kyseliny uvolňovat, aniž by vyvolal zánětlivou reakci.
Langerova teze vyvolala mnoho kritiky. Většina lidí jeho zjištěním nevěřila. Ale technologie založená na jeho zjištěních by – jak se ukázalo – byla průlomová pro dodávání léků, které se dnes používají například v chemoterapii. Současné mRNA koronavirové vakcíny obsahují podobnou molekulu, která umožňuje mRNA procházet membránou.
"Během let jsem hlavně vyvinul lepší a lepší systémy podávání léků," říká Robert Langer. V roce 2010 Langer založil společnost, která se specializuje na terapii mRNA spolu s biologem kmenovými buňkami Derrickem Rossim a profesorem medicíny Timothy Springer: Moderna – společnost, jejíž vakcína proti koronaviru stále čeká na schválení v Německu.
Patentová přetahovaná
Karikó a Weissman podali žádost o patent brzy poté, co publikovali svou práci. Když jim to bylo konečně předloženo, jméno Karikó bylo na druhém místě. „Řekl jsem: ‚Ne, byl to můj nápad. Chci být první,“ říká.
Její vytrvalost mohla být reakcí na sexismus, který zažila během své kariéry. Říká, že se jí zeptali na svého nadřízeného, i když už pracovala ve své vlastní laboratoři. Navíc se o ní často mluvilo jen jako o „Mrs. Karikó“ s názvem, zatímco jejich mužští kolegové vždy vystupovali jako „profesor“. "Nepracuji v laboratoři nikoho jiného." Vytvořila jsem si svůj vlastní prostor,“ říká.
Svým patentem pak Karikó a Weissman založili společnost RNARx. V roce 2010 University of Pennsylvania prodala exkluzivní licenci na patent Garymu Dahlovi, generálnímu řediteli laboratorního dodavatele Cellscript. Krátce nato měla o licencování patentu zájem i Moderna – ale na to už bylo příliš pozdě.
Bez patentu musela Moderna vypracovat modifikaci nukleosidů sama, aby mohla přijít s výsledky Karikó. V roce 2014 uspěla Moderna — firma získala i patent.
Konec desetiletí dlouhé cesty
Konkurence v prostoru mRNA stále roste. V roce 2013 podpořila výzkum Moderny 240 miliony dolarů britská farmaceutická společnost Astraneca. Moderna by se měla pokusit vyvinout léčbu rakoviny mRNA.
Katalin Karikó bylo na Pensylvánské univerzitě zamítnuto povýšení s tím, že to „neodráží kvalitu fakulty,“ bylo jí řečeno. Řekla to zpravodajskému portálu "Wired". Místo toho přijala pozici senior viceprezidentky německé společnosti Biontech. „Když jsem řekla, že začnu v Biontech, vysmáli se mi a řekli mi, že Biontech ani nemá webové stránky,“ říká. V roce 2017 se jí společně s dalšími výzkumníky z Biontech podařilo vyvinout mRNA vakcínu, která chránila myši a opice před virem Zika.
Nyní byla schválena vůbec první mRNA vakcína pro použití u lidí: vakcína Biontech/Pfizer proti koronaviru. Vakcína Moderna byla také schválena, alespoň ve Spojených státech. Karikó ani Robert Langer nebyli překvapeni, že dvě mRNA vakcíny se zdají být úspěšné v boji proti Covid-19. „Toto následuje po cestě, kterou jsme šli dříve,“ říká Langer.
Stejně jako Karikó vidí i Robert Langer vakcínu jako vyvrcholení své letité práce. Když se dozvěděl, že vakcína Moderna je skutečně účinná, skromně oslavoval. Nyní tráví dny jako dříve: mluví se svými studenty a svými kolegy z Moderny přes Zoom. Katalin Karikó říká, že měla šťastný telefonát večer před zveřejněním výsledků Biontech/Pfizer. Poté se odměnila pytlíkem čokoládových arašídů.
Tento článek z angličtiny přeložil Siw Inken Forke. Originál najdete zde.
