Нобелевка за обман

Каталин, которая позволяет звать себя просто Кэти, приехала в США из Венгрии. Вместе с Вайсманом они долго искали способ обмануть иммунитет, чтобы безопасно применять мРНК в вакцинах. Их открытия позволили разработать новый тип вакцин, которые в разгар пандемии коронавируса спасли миллионы жизней.

В 2019 году, когда началась пандемия коронавируса, мало кто мог подумать о том, что вакцина от нового патогена может быть разработана в рекордно короткие сроки. Однако это произошло. Две западные вакцины, созданные компаниями Pfizer и Moderna, были произведены с использованием новой технологии синтеза мРНК.

Технология позволяет создавать искусственную мРНК с заданными характеристиками. Если ввести ее в организм человека, клетки начнут производить нужные белки, в том числе антитела к патогенам. Однако ранние эксперименты показали, что транскрибируемая мРНК in vitro (в пробирке) стимулирует нежелательные воспалительные реакции и неэффективную выработку белка в клетках и тканях.

Поворотным моментом стало открытие Карико и Вайсмана, продемонстрировавшее, что мРНК, полученная с модифицированными основаниями, уклоняется от распознавания врожденным иммунитетом. Это открытие, позволяющее обмануть иммунитет, имело решающее значение для создания вакцины, пригодной для клинического использования во времена пандемии.

- Основная проблема, которую пытались решить эти ученые, заключается в том, что при введении нуклеиновых кислот наступает цитотоксический эффект. То есть сенсоры в клетках видят нуклеиновые кислоты ДНК или РНК там, где их не должно быть, тогда клетка сигнализирует о том, что внутри нее инфекция, похожая на вирус. В результате запускается иммунная система, клетка начинает умирать. Чтобы это предот­вратить, биохимики начали разрабатывать технологии, где часть нуклеотидов заменяли на аналоги, в частности на псевдоуридин. Они хотели замаскировать РНК, чтобы клетки не включали противовирусную тревогу, - рассказал вирусолог, руководитель лаборатории геномной инженерии МФТИ Павел ВОЛЧКОВ.

Вакцины компаний Pfizer и Moderna были первыми лас­точками. При освоении технологий обмана иммунитета, которые были придуманы Каталин Карико и Дрю Вайсманом, у мРНК-препаратов открывается большое будущее. мРНК-технологии не ограничиваются только инфекционными заболеваниями, они применимы и в терапии онкологических и генных заболеваний.

- Один из пунктов нашей работы - разработка универсальной структуры искусственных мРНК, которая позволит в будущем менять ту часть, которая отвечает, против какого вируса будет работать вакцина, и перенаправлять мРНК на другие вирусы. Мы строим именно такую платформу, - рассказал заведующий лабораторией геномного редактирования Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, директор по развитию группы компаний “Биосан” и “Биолабмикс” Григорий СТЕПАНОВ.

Вторая фундаментальная задача, над которой работают ученые, - как правильно организовать доставку лекарственных средств в клетку. Существуют разные способы, например, в вакцинах против COVID-19 использовали липидные наночастицы. Мы разрабатываем другие структуры доставщиков, - отметил он.

Степанов подчеркнул, что в своей работе ученые ориентируются на основополагающую статью, которая была написана в 2005 году Каталин Карико и Дрю Вайсманом.

Каталин Карико выросла в небольшом венгерском городе Кишуйсаллаше. Ее мать работала бухгалтером, а отец - мяс­ником. Еще в школе Каталин преуспела в изучении естественно-научных дисциплин и даже заняла третье место в стране в олимпиаде по биологии.

Будучи студенткой Университета Сегеда, она работала в Центре биологических исследований в лаборатории, специализирующейся на липосомах - пузырьках, которые можно использовать для инкапсуляции генетического материала. Тогда было нелегко заказать лабораторные ингредиенты, поэтому ученые добывали их самостоятельно: руководитель лаборатории даже поехал на велосипеде на скотобойню, чтобы забрать коровий мозг для экспериментов.

- Именно так я всегда постигала науку. На самом деле неразрешимых проблем не существует. Вы не можете что-то купить? Вы это делаете, - сказала Карико Washington Post.

В 1985 году лаборатория, в которой работала Карико, лишилась финансирования.

Тогда биолог купила билет в один конец из Венгрии в США вместе с мужем и двухлетней дочерью. Для этого семья продала свою машину, спрятав деньги в большого плюшевого мишку. Он по сей день хранится в комнате дочери Карико.

Однако самый трудный момент в карьере Карико был впереди: в возрасте 58 лет она ушла из Пенсильванского университета и переехала в Германию, чтобы работать вице-президентом в Biontech.

- Я оставила мужа и наш дом в США, а потом осталась одна в Германии в маленькой квартирке. В первую неделю я думала: “У меня есть дом с лесом площадью в один акр и муж, который ждет в США, а теперь я здесь живу на чемодане”. В подвале стояла стиральная машина, и она была настолько грязной, что мне пришлось чистить ее полдня. В течение первой недели я каждую ночь засыпала в слезах и думала, что совершила большую ошибку. Но потом, после той недели, я оказалась настолько занята, что у меня больше не было времени на слезы, - поделилась своими воспоминаниями ученая.

Новость о том, что разработанная Каталин Карико вакцина от COVID-19 оказалась рабочей, застала ученую во время дня рож­дения ее дочери, 8 ноября 2020 года.

- Да, я помню, это было воскресенье, день рождения моей дочери. Мы праздновали, когда мне позвонили и сказали, что по результатам тестов вакцина работает. На основании более ранних клинических испытаний у нас была уверенность, что вакцина окажется эффективной, - делилась Карико.

Дочь Каталин Карико Сьюзан ФРАНСИЯ занимается греблей и выиграла две олимпийские медали в составе сборной США.

- Замечали ли вы, что гребете спиной по направлению движения? Как и наука. Вы не видите финиша. Вы даже не знаете, что есть финиш. Вы даже не знаете, что идете в правильном направлении. Но вы продолжаете работать, - сказала Карико газете El Pais.

Дрю Вайсман вырос в городе Лексингтон (США, штат Массачусетс). После завершения стажировки в Национальном институте аллергии и инфекционных заболеваний в 1997 году он начал работу в Пенсильванском университете, в котором и познакомился с Карико.

В юности Вайсман занимался спортом и изучал боевые искусства, а во время учебы в старшей школе работал в компании своего отца, производившей оптические зеркала для спутников.

По словам младшей сестры Дрю Вайсмана Стефани ВАЙС­МАН, ее брат с детства отличался выдержкой и дисциплинированностью. Еще будучи ребенком, он освоил управление парусным судном в одиночку. Стефани Вайсман отметила, что ее брат “родился уже 40-летним”.

Когда ученые впервые нашли способ безопасного применения мРНК в вакцинах и поняли, что совершили прорыв, открытие никого не заинтересовало. Сам Вайс­ман вспоминает, что, вопреки ожиданиям, им никто не звонил.

- Наши телефоны молчали. Никого это не волновало. Но мы знали потенциал и никогда не прекращали работать над ним, - рассказал Вайсманн в интервью The Washington Post.

Теперь телефоны Каталин Карико и Дрю Вайсмана разрываются от тысяч звонков: весь мир хочет поздравить их с присуждением Нобелевской премии по физиологии и медицине.

gazeta.ru