Kun nyt 65-vuotias biokemisti Katalin Karikó muutti Yhdysvaltoihin miehensä ja heidän silloin kaksivuotiaan tyttärensä kanssa, hänellä ei ollut edes puhelinta tai luottokorttia. "Se oli yhdensuuntainen lippu. Emme tunteneet ketään", hän kertoo Business Insiderille.
Se oli 1985. Pieni perhe muutti Unkarista Philadelphiaan, Yhdysvaltoihin. Syynä oli se, että tiedemies Karikó oli saanut paikan Temple-yliopistossa. He saivat vaihtaa vain 100 dollaria, mutta Karikó löysi tavan ottaa ylimääräistä rahaa: hän piilotti 900 puntaa tyttärensä nallekarhuun. Rahat tulivat hänen vanhempiensa auton myymisestä mustilla markkinoilla.
Ja siitä Karikon ura alkoi. Lopulta vuonna 2005, kaksikymmentä vuotta myöhemmin, hän löysi tavan konfiguroida mRNA - molekyyli, joka ruokkii proteiinien tuotantoa - niin, ettei ihmiskehon luonnollinen puolustus hyökkää siihen. Hän tasoitti tietä yhdelle tämän hetken tärkeimmistä tieteellisistä saavutuksista: maailman ensimmäiselle mRNA-rokotteelle.
Karikó, joka on nyt 65, valvoo mRNA-teknologian soveltamista Biontechissä – saksalaisessa yrityksessä, joka kehitti Covid-19-rokotteen yhteistyössä amerikkalaisen lääkeyhtiön Pfizerin kanssa. Rokote on jo hyväksytty Isossa-Britanniassa, Kanadassa, Bahrainissa, Saudi-Arabiassa ja Yhdysvalloissa.
Karikon työ inspiroi myös Modernan rokotekehitystä. Molemmat rokotteet luottavat mRNA-teknologiaan immuunivasteen aikaansaamiseksi kehosta. Ja toistaiseksi molemmat rokotteet näyttävät olevan erittäin tehokkaita taistelussa Covid-19:ää vastaan: Biontech/Pfizer-rokotteen sanotaan olevan jopa 95 prosenttia, Modernan jopa 94,5 prosenttia.
Vaikka tutkijat odottavat, että tehokkuus laskee jonkin verran laajan käytön jälkeen, tähän mennessä saadut tulokset ovat paljon parempia kuin aiemmin odotettiin. Karikólle tämä menestys tulee pitkän, kivisen tien jälkeen.
"Kaikki hylkäsivät idean"
Karikon ensimmäinen mRNA-terapiahakemus hylättiin vuonna 1990, vuosi sen jälkeen, kun hän aloitti Pennsylvanian yliopistossa. Sen jälkeen tuli yksi hylkäys toisensa jälkeen. "Kirjoitin ja kehitin konseptia - parempi RNA, parempi toimitus", Karikó sanoo. "Hain jatkuvasti hakemusta, yritin saada valtion rahoitusta tai yksityistä tukea sijoittajilta - kaikki kieltäytyivät."
Karikó jopa alennettiin alempaan asemaan vuonna 1995. Ikään kuin se ei olisi tarpeeksi masentavaa, hänellä diagnosoitiin syöpä tuolloin. Lisäksi hänen miehensä pidätettiin Unkarissa viisumiongelmien vuoksi. Lopulta hän ei saanut päästä Yhdysvaltoihin kuuteen kuukauteen. Ja silti: Karikó jatkoi tutkimusta.
Mitä hän ei tuolloin tiennyt: hänen RNA-tutkimuksensa toimisi myöhemmin pohjana Covid-19-rokotteille. Nämä uudet rokotteet käyttävät pientä osaa koronaviruksen mRNA:sta signaalin keholle valmistamaan jotain, jota kutsutaan piikkiproteiineiksi. Nämä auttavat virusta tunkeutumaan soluihin ja hyökkäämään niihin. Kun elimistö tunnistaa nämä piikkiproteiinit, se voi tuottaa vasta-aineita, jotka neutraloivat proteiineja ja suojaavat itseään virukselta.
Toisin kuin perinteiset rokotteet, mRNA-rokotteet stimuloivat tappaja-T-solujen tuotantoa, jotka estävät viruksen lisääntymisen. Lisäksi tällaiset rokotteet ovat suhteellisen helppoja ja nopeita valmistaa, koska niitä tuotetaan koeputkissa eikä soluviljelmissä.
Ennen kuin onnistunut mRNA-rokote edes kehitettiin, Karikó joutui voittamaan suuren esteen: hänen tutkimuksensa oli käynnistänyt vaarallisen immuunireaktion hiirillä tehdyissä kokeissa.
Palkintojen arvoinen löytö
Karikó on havainnut, että elimistö tunnistaa laboratoriossa tuotetun mRNA:n ja tunnistaa sen tunkeilijaksi. Elimistö tuhoaisi sen vuoksi välittömästi mRNA:n ennen kuin proteiinin tuotanto voisi käynnistyä. Hiirillä tehdyt kokeet ovat osoittaneet, että tulehdusreaktio voi jopa ilmaantua, mikä voi vakavasti heikentää potilaan terveyttä. Joten tutkijoiden oli löydettävä tapa, jolla keho ei enää luokittele mRNA:ta vaaraksi.
Katalin Karikó on työskennellyt ratkaisun eteen tähän ongelmaan vuosia. Hänen normaali työpäivänsä alkoi kello 6.00, hän työskenteli myös viikonloppuisin ja pyhäpäivinä – ja joskus jopa nukkui toimistossa. "Se näyttää varmasti hullulta ulospäin. Mutta olin onnellinen labrassa. Tähän päivään asti mieheni sanoo, että se on minulle kuin viihdettä. En käy töissä, se on enemmän kuin peliä", hän sanoo.
Samaan aikaan heidän tyttärensä kasvoi olympiaurheilijaksi. Susan Francia on voittanut kultamitalia Yhdysvaltain soutujoukkueessa vuosina 2008 ja 2012. Karikó asema Pennsylvanian yliopistossa on antanut hänelle mahdollisuuden lähettää tyttärensä Susanin yliopistoon. "Ajattelin, että minulla ei olisi koskaan varaa siihen. Joten mitä tahansa, minun piti säilyttää työpaikkani”, Karikó muistelee.
Vuonna 1997 Karikó tapasi professori ja molekyylibiologi Drew Weissmanin. Hän oli juuri hyväksynyt viran Pennsylvanian yliopistossa. He alkoivat työskennellä yhdessä mRNA-ongelman parissa. Molemmat onnistuivat lopulta pysäyttämään vaarallisen reaktion hiirissä tekemällä pienen muunnelman niin kutsuttuihin nukleosideihin.
Katalin Karikó halusi olla 100 prosenttia varma, etteivät he todellakaan olleet tehneet virhettä. "Toistin kokeen, koska ajattelin, että se ei ehkä toiminutkaan." Mutta hän ei löytänyt virhettä - ja tutkijapari julkaisi havaintonsa vuonna 2005. Jotkut tutkijat pitävät Karikón ja Weissmanin löytöä edelleen Nobel-palkinnon arvoisena.
Täysin uusi löytö
Mutta jopa Karikón löydön jälkeen tutkijoiden täytyi vielä selvittää, kuinka estää kehoa tuhoamasta mRNA:ta liian nopeasti. Robert Langer, amerikkalainen professori ja kemianinsinööri, oli myös työskennellyt mRNA-rokotteiden parissa ja kohtasi monia takaiskuja. Vuonna 1976 Langer julkaisi paperin, jossa ehdotettiin, että nukleiinihapot, kuten DNA ja RNA, on koteloitu niin kutsuttuun polymeeriin. Langerin mukaan tällainen polymeeri voisi vapauttaa happoja aiheuttamatta tulehdusreaktiota.
Langerin opinnäytetyö sai paljon kritiikkiä. Suurin osa ihmisistä ei uskonut hänen havaintojaan. Mutta hänen havaintoihinsa perustuva tekniikka olisi – kuten kävi ilmi – uraauurtavaa lääkkeiden toimittamisessa, jota nykyään käytetään esimerkiksi kemoterapiassa. Nykyiset mRNA-koronavirusrokotteet sisältävät samanlaisen molekyylin, joka sallii mRNA:n läpäistä kalvon.
"Olen vuosien mittaan kehittänyt pääasiassa parempia ja parempia lääkkeiden annostelujärjestelmiä", Robert Langer sanoo. Vuonna 2010 Langer perusti mRNA-terapiaan erikoistuneen yrityksen yhdessä kantasolubiologi Derrick Rossin ja lääketieteen professori Timothy Springerin kanssa: Modernan – yrityksen, jonka koronavirusrokote odottaa edelleen hyväksyntää Saksassa.
Patentin köydenveto
Karikó ja Weissman hakivat patenttia pian teoksensa julkaisemisen jälkeen. Kun se lopulta esiteltiin heille, Karikó nimi tuli toiseksi. "Sanoin:" Ei, se oli minun ideani. Haluan olla ensin", hän sanoo.
Hänen sinnikkyys on saattanut olla vastaus seksismiin, jota hän on kokenut koko uransa ajan. Hän kertoo, että häneltä kysyttiin hänen esimiehensä, vaikka hän työskenteli jo omassa laboratoriossa. Lisäksi häneen viitattiin usein vain nimellä "Mrs. Karikó” otsikolla, kun taas heidän mieskollegansa esiintyivät aina ”professorina”. "En työskentele kenenkään muun laboratoriossa. Olen luonut oman tilan", hän sanoo.
Patentilla Karikó ja Weissman perustivat sitten yrityksen RNARx. Vuonna 2010 Pennsylvanian yliopisto myi patentin yksinoikeuslisenssin Gary Dahlille, laboratoriotoimittaja Cellscriptin toimitusjohtajalle. Vähän myöhemmin myös Moderna oli kiinnostunut patentin lisensoinnista – mutta siihen oli jo liian myöhäistä.
Ilman patenttia Modernan täytyi kehittää itse nukleosideihin muunnelma voidakseen saada Karikon tulokset. Vuonna 2014 Moderna onnistui – yritys sai myös patentin.
Vuosikymmeniä kestäneen matkan loppu
Kilpailu mRNA-avaruudessa kasvaa edelleen. Vuonna 2013 brittiläinen lääkeyhtiö Astrazeneca tuki Modernan tutkimusta 240 miljoonalla dollarilla. Modernan pitäisi yrittää kehittää mRNA-hoitoja syöpään.
Katalin Karikolta evätty ylennys Pennsylvanian yliopistossa, koska se sanoi, että se "ei kuvastanut tiedekunnan laatua", hänelle kerrottiin. Hän kertoi uutisportaalille "Wired". Sen sijaan hän hyväksyi tehtävän saksalaisen Biontech-yhtiön varatoimitusjohtajaksi. "Kun sanoin aloittavani Biontechillä, minulle naurettiin ja minulle kerrottiin, ettei Biontechilla ole edes verkkosivustoa", hän kertoo. Vuonna 2017 hän onnistui yhdessä muiden Biontechin tutkijoiden kanssa kehittämään mRNA-rokotteen, joka suojeli hiiriä ja apinoita Zika-virukselta.
Nyt ensimmäinen mRNA-rokote on hyväksytty käytettäväksi ihmisillä: Biontech/Pfizer-rokote koronavirusta vastaan. Modernan rokote on myös hyväksytty ainakin Yhdysvalloissa. Karikó ja Robert Langer eivät olleet yllättyneitä siitä, että kaksi mRNA-rokotetta näyttävät onnistuvan taistelussa Covid-19:ää vastaan. "Tämä seuraa polkua, jolla olemme olleet aiemmin", Langer sanoo.
Kuten Karikó, myös Robert Langer näkee rokotteen vuosien työnsä huipentumana. Kun hän sai tietää, että Moderna-rokote oli todella tehokas, hän juhli vaatimattomasti. Nyt hän viettää päivänsä kuten ennenkin: Hän puhuu opiskelijoilleen ja kollegoilleen Modernasta Zoomin kautta. Katalin Karikó kertoo saaneensa iloisen puhelunsa iltana ennen Biontechin/Pfizerin tulosten julkistamista. Sitten hän palkitsi itsensä pussilla suklaamaapähkinöitä.
Tämän artikkelin käänsi englannista Siw Inken Forke. Alkuperäisen löydät täältä.
