Каталин Карико — биохимик, без которой сейчас не было бы РНК-вакцин

Биохимик родом из Венгрии Каталин Карико стояла у истоков исследований матричной РНК (мРНК) — технологии, легшей в основу антиковидных вакцин Pfizer-BioNTech и Moderna. Эмигрировавшая в США в середине 1980-х исследовательница долгие годы пыталась убедить коллег, что мРНК может применяться для лечения людей. Но тогда эта технология считалась маргинальной и сомнительной. Карико годами отказывали в грантах. Сейчас ей прочат Нобелевскую премию по химии.

Каталин Карико стояла у истоков исследований матричной РНК. Эта технология легла в основу антиковидных вакцин Pfizer-BioNTech и Moderna Handout FAMILY HANDOUT/AFP

Каталин Карико родилась в 1955 году в коммунистической Венгрии. В 23 года она получила докторскую степень в Сегедском университете на юге страны. Тогда Карико заинтересовалась матричной РНК. Этот метод, в отличие от редактирования генома, заключается в том, чтобы давать клеткам инструкции для синтеза нужного терапевтического белка. Иными словами, организм сам становится «фабрикой» по производству лекарств при введении синтетической мРНК.

Однако в Венгрии не было средств на подобные прорывные исследования. Ко всему прочему, как отмечает Hungarian Spectrum, в 30 лет Карико освободили от должности в Центре биологических исследований Сегеда, где она начала изучать вирусы.

В 1985 году биохимик решила эмигрировать в США с мужем и двухлетней дочерью. Как пишет Business Insider, для этого семья продала на черном рынке машину и спрятала запрещенную валюту (900 фунтов стерлингов) в плюшевом медведе. «Это был билет в один конец. Мы там никого не знали», — вспоминает Карико.

В отличие от многих своих коллег, она не мечтала уехать за границу, но к такому шагу ее подтолкнула потеря работы. 35 лет спустя она говорит, что в Венгрии ей была бы уготована карьера «посредственного ученого». Ключом успеха тех, кто покинул страну и начал все с нуля, она называет «постоянную борьбу за выживание и успех». Также она констатирует некоторое удовлетворение от того, что путь в науке она проложила самостоятельно, без пресловутых связей, которые казались жизненно важной составляющей успеха в Венгрии, что выливалось в то, что карьерных высот часто достигали не самые талантливые.

Отказы один за другим

В США Каталин Карико приняли на постдокторскую должность в Темпльский университет Филадельфии. Но и тогда сложности не прекратились. Дело в том, что в конце 1980-х научное сообщество было сконцентрировано на исследованиях ДНК. А венгерская биохимик не оставляла свои исследования технологии мРНК, которая тогда считалась маргинальной.

В конце 80-х–начале 90-х технология мРНК вызывала критику и опасения. Проблема заключалась в том, что синтетическая мРНК уязвима для естественных защитных сил организма. Это означает, что она скорее всего будет разрушена до того, как доберется до своих клеток-мишеней. А самое плохое, что инъекция мРНК может вызвать бурный иммунный ответ, который делает лечение опасным для некоторых пациентов, пишет медицинский сайт Stat. Каталин Карико считала, что с этой проблемой возможно справиться. Но мало кто из коллег разделял ее энтузиазм.

We all must know about the 40 years of struggle of this lady!
Katalin Karikó, a Hungarian-born scientist who deserves a #NobelPrize in chemistry for her all important breakthrough in the field of #mRNA https://t.co/OeQV7ZI8Ev pic.twitter.com/JK5rQMOlqj

— Vipin M. Vashishtha (@vipintukur) December 9, 2020

В 1990 году Карико отказали в ее первом запросе на грант. В последующие годы отказы следовали один за другим. В 1995 году ее и вовсе понизили в статусе в Пенсильванском университете. «Обычно в такие моменты люди просто прощаются и уходят, потому что это чересчур ужасно», — признается биохимик.

Однако она продолжала свои эксперименты с мРНК, несмотря ни на что. Ее рабочий день начинался в шесть утра, порой она проводила в лаборатории выходные и отпуск, иногда спала на работе.

Свой первый грант в сто тысяч долларов она получила только в 1998 году. Для научных грантов эта сумма очень скромная, но для Карико это стало важным прорывом. В следующем году она получила на исследование уже миллион долларов.

К слову, не исключено, что такая настойчивость и упорство передались ее дочери Сьюзан Франсии, окончившей престижный Пенсильванский университет и ставшей двукратной олимпийской чемпионкой в академической гребле в составе сборной США в 2008 и 2012 годах.

Преодоление «ахиллесовой пяты»

Главной причиной карьерных неудач Карико становилось то, что организм при инъекции синтетической мРНК объявлял ей войну, что провоцировало опасную воспалительную реакцию. Это делало невозможным использование мРНК для лечения людей. Эту «ахиллесову пяту» удалось преодолеть благодаря встрече у копировальной машины.

Случайно встретившиеся Каталин Карико и ее коллега-иммунолог Дрю Вейсман в 2004 году создали гибридную мРНК с измененным нуклеозидом, которая может проникать в клетки, не вызывая сигнала тревоги у естественных защитных сил организма. Таким образом, не возникает воспалительной реакции, и лечение с помощью мРНК становится безопасным.

В последующие годы они продолжили совершенствовать технологию мРНК. Например, разработали специальную липидную оболочку, которая позволяет информационной РНК не разрушиться раньше срока и легче проникнуть в клетку-мишень.

С 2013 года Каталин Карико является старшим вице-президентом немецкой биотехнологической компании BioNTech, которая занимается разработкой иммунотерапевтических лекарств для индивидуального подхода к лечению тяжелых заболеваний, в том числе раковых.

РНК-вакцины

Открытие Карико-Вейсмана послужило основой для создания РНК-вакцин против ковида Pfizer-BioNTech и Moderna, которые сейчас применяются во многих странах в надежде переломить ситуацию с пандемией. Кстати, название американской биотехнологической компании Moderna расшифровывается как Modified RNA («модифицированная РНК»). РНК-вакцины — это совершенно новая технология для лечения людей, которая стимулирует собственный иммунный ответ организма, говорится на сайте немецкой BioNTech.

Как это работает? При введении вакцины клетки считывают информацию, закодированную в мРНК. Это кодированный шиповидный белок, характерный для коронавируса SARS-CoV-2. Организм, получив «инструкцию», сам начинают производить антиген, что в конечном счете запускает желаемый иммунный ответ.

Тут важнейшую роль играют нейтрализирующие антитела и Т-лимфоциты. Если организм контактирует с вирусом после прививки, иммунная система распознает специфический антиген и не дает развиться заболеванию. В данном случае при попадании в организм коронавируса не разовьется связанная с ним болезнь COVID-19.

Этот метод коренным образом отличается от обычных вакцин, содержащих ослабленные или инактивированные болезнетворные организмы или патогенные белки (антигены) для стимуляции иммунного ответа. В BioNTech указывают, что производство вакцин на основе мРНК быстрее, чем производство обычных вакцин. В случае мРНК нужно создавать не сам антиген, а лишь код, который считывает организм, самостоятельно запуская иммунный ответ.

Каталин Карико считает, что мРНК-вакцины еще и «чище» традиционных, потому что код РНК быстро разрушается, ничего не оставляя за собой в организме. «Все исчезает, вирусный белок исчезает, остаются только антитела», — объясняет биохимик.

Кандидат на Нобелевскую премию?

Для Каталин Карико это стало подтверждением важности и нужности мРНК — технологии, из-за которой она рисковала карьерой, получала отказы в грантах и критику коллег. «Я глотала воздух, я была так взволнована, что боялась умереть», — так она в интервью The Telegraph описывает свои чувства после известия о 90-процентной эффективности РНК-вакцины Pfizer-BioNTech.

Карико не без горькой иронии вспоминает карьерные сложности для женщины, оказавшейся в чужой стране и в преимущественно мужской среде ученых. «Они всегда думали, что за этой женщиной с акцентом должен кто-то стоять, кто-то более умный», — вспоминает она. Так, на некоторых экспертных конференциях ее спрашивали, где ее научный руководитель.

Сейчас ей и ее коллеге Дрю Вейсману многие прочат Нобелевскую премию по химии за научных прорыв середины 2000-х. Специалисты говорят, что первый в истории положительный результат для РНК-препаратов в третьей фазе открывает совершенно новые возможности в лечении и вакцинации людей. Каталин Карико избегает заявлений о триумфе: говорит, что будет праздновать, когда человечество забудет о пандемии.