Preskočiť na obsah Preskočiť na pätu (NCP VaT)
VEDA NA DOSAH – váš zdroj informácií o slovenskej vede

Katalin Karikó: Príbeh vedkyne, ktorá verila v nemožné a stala sa priekopníčkou mRNA technológie

Simona Dulajová

Svoju kariéru zasvätila okom neviditeľnej molekule. Dnes na ňu upiera zrak celý svet.

Ilustrácia vedkyne kontrolujúcej neurónovú sieť či molekuly. Zdroj: iStockphoto.com

Ilustračný obrázok, Zdroj: iStockphoto.com

Katalin Karikó sa narodila v malom meste v Maďarsku ako dcéra miestneho mäsiara a účtovníčky.

Vyrastala počas komunistického režimu v dome bez tečúcej vody, chladničky a televízora. V živote nestretla žiadneho vedca ani žiadnu vedkyňu.

Keď mala 30 rokov, emigrovala s rodinou do USA. Svoj život zasvätila výskumu, ktorému len málokto venoval pozornosť. To sa však zmenilo v roku 2019 s príchodom celosvetovej pandémie Covid-19.

Ó, môj bože! Toto je úžasné

Katalin zaujímala biológia už od malička, keď mala možnosť pozorovať svojho otca pri práci.

V rozhovore pre podcast The Daily od New York Times dokonca spomína ako získala vysoké umiestnenie v celoštátnom kole súťaže z prírodných vied. Vtedy sa rozhodla, že chce študovať biológiu na Universite v Szegede, jednej z najlepších univerzít v Maďarsku.

Počas štúdia na univerzite sa dozvedela o nedávno objavenej molekule s názvom mediátorová ribonukleová kyselina (mRNA). Jej prvotná reakcia bola: „Ó, môj bože! Toto je úžasné.“

Mediátorová ribonukleová kyselina slúži v bunke ako doručovateľ informácií. Správa, ktorú prenáša z genetickej informácie (DNA) do ďalších častí bunky, obsahuje inštrukcie, čo má bunka vykonávať. Po odovzdaní správy doručovacia molekula jednoducho zmizne.

Katalin v tomto mechanizme videla nekonečný potenciál. „Ak zmeníme správu, bunky budú robiť, čo im povieme. Napríklad by sme bunkám diabetikov mohli poslať správu, aby vyrábali inzulín. A ony by to dokázali. Na krátky čas, ale dokázali.“

Pašeráčka peňazí

Tento nápad dostala Katalin v sedemdesiatych rokoch minulého storočia. V tom čase bol chápaný ako zlý vtip. O existencii mRNA sa síce vedelo, ale technológia na jej výrobu neexistovala. A keby ju aj niekto dokázal vyrobiť, nikto neveril, že jej životnosť v ľudských bunkách bude natoľko trvácna, aby dokázala čokoľvek zmeniť.

Katalin sa svojho sna nevzdávala a vo výskume pokračovala v prestížnom biologickom centre v Szegede. Po krátkom čase však prišla o financovanie projektu a na 30. narodeniny ju z centra prepustili.

O ďalšie miesto sa uchádzala v niekoľkých výskumných skupinách. Keď zo žiadnej nedostala odpoveď, rozhodla sa emigrovať do Spojených štátov amerických (USA), kde jej ponúkli miesto na Temple University vo Philadelphii.

V roku 1985 však nebolo jednoduché vycestovať z Maďarska a už vôbec nie s väčšou sumou peňazí. Cestovatelia mohli mať pri sebe iba 100 dolárov, čo bolo pre trojčlennú rodinu žalostne málo.

Preto sa Katalin a jej manžel rozhodli, že 1200 dolárov – peniaze, ktoré získali za predaj auta na čiernom trhu -, zašijú do hlavy plyšového medvedíka svojej dcéry.

Vďaka tomuto triku sa im peniaze podarilo úspešne prepašovať a hneď na druhý deň po prílete išla Katalin do práce.

Neúspech za neúspechom

Nové pracovisko znamenalo pre Katalin nové možnosti. Kým v Maďarsku nepoznali spôsob, ako mRNA vyrobiť, v Amerike to zrazu možné bolo.

Spolu s kolegom sa rozhodli Katalininu teóriu otestovať v praxi. Postup bol nasledovný: vyrobiť mRNA, vložiť ju do bunky s inštrukciami na výrobu niečoho, čo by bunka sama nikdy nevyprodukovala, čakať na výsledok.

Podarilo sa. A tam ich obrovský úspech skončil. Katalin opäť stratila miesto na pracovisku z dôvodu nedostatku peňazí. To isté sa zopakovalo na jej ďalšom pôsobisku. Jediným riešením, ktoré jej zostávalo, bolo získať svoj vlastný grant. Písaním žiadosti strávila dokonca aj silvestrovskú noc. Žiadosť však bola neúspešná. Bez grantu a stáleho miesta sa pre ostatných členov akademickej obce stávala nerelevantná. Nikto jej práci viac nevenoval pozornosť. Až zasiahla náhoda.

Našťastie bol rok 1998

„Musím povedať, že od roku 2002 nepoužívam ani tlačiareň, ani papier, nič. Všetko je dnes zdigitalizované. Našťastie sa písal rok 1998 a ja som stála pri skeneri.“ Týmito slovami Katalin opisuje moment, ktorý jej zmenil život.

Pri skenovaní sa totiž dala do reči s imunológom Andrew Weissmanom. Ten sa jej po krátkom zoznámení zdôveril s tým, že spolu s Anthony Faucim, v súčasnosti najznámejším vedcom v USA, hľadajú spôsob, ako vytvoriť vakcínu pomocou DNA. Katalin mu navrhla využiť jej odskúšanú mRNA technológiu.

Katalin však dovtedy syntetizovala mRNA len v bunkách na Petriho miske. Čo očakávať, keď sa aplikuje živému zvieraťu? Nech očakávali čokoľvek, výsledok bol hrôzostrašný. Myši hneď ochoreli, stratili chuť do jedla aj srsť.

Dvojica vedcov si to nedokázala vysvetliť. Prečo tento experiment nefungoval?

Zmena nápisu "Živá vakcína" na "mRNA vakcína". Zdroj: iStockphoto.com

Ilustračný obrázok. Zdroj: iStockphoto.com

Kto chce s vlkmi žiť, musí s nimi vyť

Aby sa umelo vytvorená mRNA čo najviac podobala na tú, ktorú bežne produkujú živočíšne bunky, musela byť aj rovnako upravená.

Riešenie nakoniec vedci našli v pridaní jednej molekuly. Konkrétne išlo o pseudouridín. Pridanie pseudouridínu zabezpečilo vstup mRNA do hostiteľskej bunky bez prehnanej imunitnej odozvy.

Výsledky tohto zistenia publikovala Katalin spolu Andrewom v roku 2005. O päť rokov neskôr si ich všimol kanadský biológ Derrick Rossi, ktorý bol spoluzakladateľom firmy s názvom Moderna (odvodené od slov modified RNA alebo modifikovaná RNA). Rovnaký záujem o Katalinin výskum prejavil v roku 2013 aj zakladateľ malej nemeckej firmy BioNTech Uğur Şahin.

Obidvaja ponúkli Katalin miesto v ich výskumnom tíme. Podľa jej slov bolo však rozhodovanie ľahké.

Pokrytectvo za miliardy

V rozhovore pre New York Post opisuje Katalin ponuku od Moderny nasledovne: „Povedali mi, že mi kedykoľvek môžu dať hodinovú výpoveď. Navyše s podmienkou, že sa dva roky nemôžem zamestnať v konkurenčnej firme. Viete si to predstaviť? Tá spoločnosť vznikla vďaka môjmu objavu a toto bola ich ponuka. Nie, ďakujem.“

A tak Katalin Karikó prijala ponuku od spoločnosti BioNTech.

O spoločnostiach Moderna a BioNTech vedel do roku 2020 len málokto. Dnes ich vďaka vývoju mRNA vakcín proti Covidu-19 pozná celý svet. Ceny ich akcií stúpli na miliardové čiastky. Po pandémii sa chcú obe firmy zamerať na desiatky ďalších ochorení, ktorým by vakcíny mohli predchádzať.

To všetko by však nebolo možné bez priekopníčky mRNA technológie Katalin Karikó, ktorá je už dnes mnohými považovaná za budúcu nositeľku Nobelovej ceny.

Zdroje:

https://www.nytimes.com/2021/06/10/podcasts/the-daily/mrna-vaccines-katalin-kariko.html?showTranscript=1

https://nypost.com/2020/12/05/this-scientists-decades-of-mrna-research-led-to-covid-vaccines/

https://www.nytimes.com/2021/04/08/health/coronavirus-mrna-kariko.html

DOI: 10.1016/j.immuni.2005.06.008

https://en.wikipedia.org/wiki/Katalin_Karikó

Operačný program MSSR

Investícia do Vašej budúcnosti
Tento projekt je podporený z Európskeho fondu regionálneho rozvoja

Táto webová stránka vznikla vďaka podpore v rámci Operačného programu Integrovaná infraštruktúra pre projekt: Podpora národného systému pre popularizáciu výskumu a vývoja
(kód ITMS: 313011T136), spolufinancovaný zo zdrojov Európskeho fondu regionálneho rozvoja.