Bir kasap kızı olarak Macaristan’da büyüdü. Hiç tanışmamış olmasına rağmen bir bilim adamı olmak istediğine karar verdi. 20’li yaşlarında Amerika Birleşik Devletleri’ne taşındı, ancak onlarca yıldır hiçbir zaman kalıcı bir pozisyon bulamadı, bunun yerine akademinin kenarlarına yapıştı.
Şimdi ise Kati olarak meslektaşları tarafından tanınan 66 yaşındaki Katalin Kariko, Covid-19 aşısı geliştirmenin kahramanlarından biri olarak ortaya çıktı. Yakın çalışma arkadaşı Pennsylvania Üniversitesi’nden Dr. Drew Weissman ile yaptığı çalışmalar, Pfizer-BioNTech ve Moderna tarafından yapılan şaşırtıcı derecede başarılı aşıların temelini attı.
Dr. Kariko, tüm kariyeri boyunca haberci RNA’ya veya mRNA’ya – DNA talimatlarını her hücrenin protein yapma makinesine taşıyan genetik yazıya odaklandı. O, hücrelere aşılar dahil kendi ilaçlarını yapma talimatı vermek için mRNA’nın kullanılabileceğine ikna olmuştu.
Ancak yıllarca Pennsylvania Üniversitesi’ndeki kariyeri kırılgandı. Laboratuvardan laboratuvara geçti, üst düzey bir bilim adamının onu kabul etmesi için birbiri ardına güveniyordu. Yılda hiçbir zaman 60.000 $ ‘dan fazla kazanmadı.
Tüm hesaplara göre yoğun ve kararlı olan Dr. Kariko, çalıştığı laboratuvarda “tezgah” için yaşıyor. Şöhret umurunda değil. Yakın tarihli bir röportajda “Bank orada, bilim iyi,” diye omuz silkti. “Kimin umrunda?”
Ulusal Alerji ve Bulaşıcı Hastalıklar Enstitüsü müdürü Dr. Anthony Fauci, Dr. Kariko’nun çalışmalarını biliyor. “Olumlu anlamda, haberci RNA kavramına takıntılıydı” dedi.
Dr. Kariko’nun akademide ayakta kalma mücadelesi bilim insanlarına tanıdık geliyor. Çılgın ve hayali görünen fikirlerin peşinden gitmek için bağışlara ihtiyacı vardı. Daha sıradan araştırmalar ödüllendirilse bile, onları alamadı.
Dr. Kariko ile çalışan bir beyin cerrahı olan Dr. David Langer, “Fikriniz yıldız odası için mantıklı olan geleneksel bilgeliğe aykırı olduğunda, kaçmak çok zor” dedi.
Dr. Kariko’nun mRNA hakkındaki fikirleri kesinlikle alışılmışın dışındaydı. Giderek artan bir şekilde ileri görüşlü görünüyorlar.
Dr. Fauci, mRNA araştırması için “Dönüşüm olacak,” dedi. “Zaten Covid-19 için değil, aynı zamanda diğer aşılar için de dönüşüyor. H. I. V. – sahadaki insanlar zaten heyecanlı. Grip, sıtma. ”
“Tanrı Gibi Hissettim”
Dr. Kariko için çoğu gün laboratuvarda geçen bir gündü. Bir apartman kompleksinin yöneticisi olan kocası Bela Francia, akşamları ve hafta sonları ofise geri dönerken ona “Çalışmayacaksın – eğleneceksin,” derdi. Bir keresinde, sonsuz iş günlerinin saatte yaklaşık bir dolar kazandığı anlamına geldiğini hesapladı.
Birçok bilim insanı için yeni bir keşfin ardından para kazanma, şirket kurma ve patent alma planı gelir. Ama Dr. Kariko için değil. Dr. Langer, Kate’in aklından gelen en uzak şey bu, dedi.
Küçük Macar kasabası Kisujszallas’ta büyüdü. Doktora derecesini Szeged Üniversitesi’nde tamamladı ve Biyolojik Araştırma Merkezi’nde doktora sonrası araştırmacı olarak çalıştı.
1985’te, üniversitenin araştırma programının parası bitince, Dr. Kariko, kocası ve 2 yaşındaki kızı Susan, Temple Üniversitesi’nde doktora sonrası öğrencisi olarak çalışmak için Philadelphia’ya taşındı. Macar hükümeti ülkeden yalnızca 100 dolar almalarına izin verdiği için, o ve kocası Susan’ın oyuncak ayısına 900 sterlin (bugün kabaca 1.246 dolar) dikti. (Susan, kürek sporunda iki kez Olimpiyat altın madalyası kazanacak şekilde büyüdü.)
Dr. Kariko başladığında, mRNA alanında ilk günlerdi. En temel görevler bile imkansız değilse bile zordu. RNA moleküllerini laboratuvarda nasıl yaparsınız? MRNA’yı vücut hücrelerine nasıl alırsınız?
1989’da, daha sonra Pennsylvania Üniversitesi’nde kardiyolog olan Dr. Elliot Barnathan ile iş buldu. Düşük seviyeli bir pozisyondu, araştırma asistan profesörüydü ve asla kalıcı bir kadrolu pozisyona yol açmayacaktı. Hibe parasıyla desteklenmesi gerekiyordu ama kimse gelmedi.
O ve Dr. Barnathan, mRNA’yı hücrelere yerleştirmeyi ve onları yeni proteinler yapmaya teşvik etmeyi planladılar. İlk deneylerden birinde, stratejiyi, hücrelere ürokinaz reseptörü adı verilen bir protein yapma talimatı vermek için kullanmayı umdular. Deney işe yararsa, yeni proteini reseptöre çekilecek radyoaktif bir molekülle tespit ederlerdi.
Dr. Barnathan, “Çoğu insan bize güldü,” dedi.
Önemli bir günde, iki bilim adamı, uzun bir salonun sonundaki dar bir odada nokta vuruşlu bir yazıcının üzerinde gezindi. Bir yazıcıya radyoaktif molekülü izlemek için gerekli olan bir gama sayacı takıldı. Veri kusmaya başladı.
Dedektörleri, onları asla üretmeleri beklenmeyen hücreler tarafından üretilen yeni proteinler bulmuştu – mRNA’nın, herhangi bir hücreyi, herhangi bir proteini herhangi bir proteini yapmaya yönlendirmek için kullanılabileceğini düşündürüyor.
Dr. Kariko, “Kendimi tanrı gibi hissettim” diye hatırladı.
Dr. Kariko ve ailesi 1985’te. Kredi. . . Kati Kariko aracılığıyla
O ve Dr. Barnathan fikirlerle yanıyorlardı. Belki de kalp baypas ameliyatı için kan damarlarını iyileştirmek için mRNA kullanabilirler. Belki bu prosedürü insan hücrelerinin ömrünü uzatmak için bile kullanabilirler.
Ancak Dr. Barnathan, kısa bir süre sonra üniversiteden ayrıldı ve bir biyoteknoloji firmasında bir pozisyon kabul etti ve Dr. Kariko bir laboratuar veya finansal destekten yoksun kaldı. Penn’de ancak kendisini götürecek başka bir laboratuvar bulursa kalabilirdi. “Bırakacağımı umuyorlardı,” dedi.
Üniversiteler, sınırlı bir süre için yalnızca düşük düzeydeki doktora derecelerini destekliyor. Dr. Langer, “Hibe almazlarsa, gitmelerine izin verecekler. “Dr. Kariko” büyük bir bağış yazarı değildi “ve bu noktada” mRNA daha çok bir fikirdi “dedi.
Ancak Dr. Langer, Dr. Kariko’yu tıp asistanlığı yaptığı günlerden, Dr. Barnathan’ın laboratuvarında çalıştığı zamandan beri tanıyordu. Dr. Langer, beyin cerrahisi bölüm başkanını Dr. Kariko’nun araştırmasına bir şans vermeye çağırdı. Beni kurtardı, dedi.
Dr. Langer, onu pek çok bilim insanını felakete sürükleyen türden bir düşünceden kurtaranın Dr. Kariko olduğunu düşünüyor.
Onunla birlikte çalışarak, gerçek bilimsel anlayışın bir anahtarının, duymak istemediğiniz bir şey olsa bile size her zaman bir şeyler söyleyen deneyler tasarlamak olduğunu fark etti. Kritik verilerin genellikle kontrolden geldiğini öğrendi – deneyin karşılaştırma için sahte bir madde içeren kısmı.
Dr. Langer, “Bilim adamları verilere bakıp kendi fikirlerini doğrulamaya çalışırken bir eğilim var” dedi. “En iyi bilim adamları kendilerini yanıldıklarını kanıtlamaya çalışırlar. Kate’in dehası, başarısızlığı kabul etme ve denemeye devam etme istekliliğiydi ve soruları yanıtlama yeteneği, insanların soracak kadar zeki değildi. ”
Dr. Langer, beyin ameliyatı sonrasında kan pıhtıları geliştiren ve sıklıkla felçle sonuçlanan hastaları tedavi etmek için mRNA kullanmayı umuyordu. Onun fikri, kan damarlarını genişleten ancak yarı ömrü milisaniye olan bir madde olan nitrik oksit yapmak için kan damarlarındaki hücreleri almaktı. Doktorlar bunu hastalara öylece enjekte edemezler.
O ve Dr. Kariko, vuruşları incelemek için kullanılan izole edilmiş kan damarlarında mRNA’larını denediler. Başarısız oldu. Felç geçirmeye eğilimli tavşanların olduğu bir laboratuvarda denemek için Buffalo, N.Y’de karda yürüdüler. Yine başarısızlık.
Ve sonra Dr. Langer üniversiteden ayrıldı ve bölüm başkanı da ayrıldığını söyledi. Dr. Kariko yine laboratuvarı ve araştırma için fonu yoktu.
Fotokopi makinesindeki bir toplantı bunu değiştirdi. Dr. Weissman uğradı ve bir konuşma başlattı. Dr. Kariko, “Ben bir RNA bilimcisiyim – mRNA ile her şeyi yapabilirim” dedim.
Dr. Weissman, H. I.V’ye karşı bir aşı yapmak istediğini söyledi. Dr. Kariko, “Evet, evet, yapabilirim” dedim.
Cesaretine rağmen, mRNA konusundaki araştırması durmuştu. Petri kaplarındaki hücrelere kendi seçtiği proteini yapma talimatı veren mRNA molekülleri yapabilirdi. Ancak mRNA, yaşayan farelerde işe yaramadı.
Dr. Weissman, “Kimse nedenini bilmiyordu,” dedi. “Tek bildiğimiz farelerin hastalandığıydı. Kürkleri fırladı, kamburlaştılar, yemeyi bıraktılar, koşmayı bıraktılar. ”
Bağışıklık sisteminin istilacı mikropları mRNA’larını tespit ederek ve iltihaplanma ile tepki vererek tanıdığı ortaya çıktı. Bilim adamlarının mRNA enjeksiyonları, bağışıklık sistemine bir patojen istilası gibi görünüyordu.
Ancak bu yanıtla birlikte başka bir bulmaca ortaya çıktı. Her insanın vücudundaki her hücre mRNA yapar ve bağışıklık sistemi görmezden gelir. “Yaptığım mRNA neden farklı?” Dr. Kariko merak etti.
Bir deneydeki kontrol sonunda bir ipucu sağladı. Dr. Kariko ve Dr. Weissman, mRNA’larının aşırı bağışıklık reaksiyonuna neden olduğunu fark ettiler. Ancak insan vücudundaki başka bir RNA formu olan kontrol molekülleri – sözde transfer RNA veya tRNA – yapmadı.
TRNA’da psödoüridin adı verilen bir molekül, bağışıklık tepkisinden kaçmasına izin verdi. Anlaşıldığı üzere, doğal olarak oluşan insan mRNA’sı da molekülü içerir.
Dr. Kariko ve Dr. Weissman tarafından yapılan mRNA’ya eklenen molekül aynı şeyi yaptı – ve ayrıca mRNA’yı çok daha güçlü hale getirerek her hücrede 10 kat daha fazla proteinin sentezini yönetti.
MRNA’ya psödouridin eklenmesinin onu vücudun bağışıklık sisteminden koruduğu fikri, çok çeşitli heyecan verici uygulamalarla temel bir bilimsel keşifti. Bu, mRNA’nın bir bağışıklık sistemi saldırısına neden olmadan hücrelerin işlevlerini değiştirmek için kullanılabileceği anlamına geliyordu.
Dr. Weissman, “İkimiz de hibe yazmaya başladık” dedi. “Çoğunu alamadık. İnsanlar mRNA ile ilgilenmiyordu. Hibeleri inceleyen kişiler mRNA’nın iyi bir tedavi edici olmayacağını söylediler, bu yüzden zahmet etmeyin. ’”
Önde gelen bilimsel dergiler çalışmalarını reddetti. Araştırma nihayet Immunity’de yayınlandığında çok az ilgi gördü.
Dr. Weissman ve Dr. Kariko daha sonra bir hayvanı – bir maymunu – seçtikleri bir proteini yapmaya ikna edebileceklerini gösterdiler. Bu durumda, maymunlara vücudu kırmızı kan hücreleri yapmaya teşvik eden bir protein olan eritropoietin için mRNA enjekte ettiler. Hayvanların kırmızı kan hücresi sayıları hızla yükseldi.
Bilim adamları, vücudu insülin veya diğer hormonlar veya bazı yeni diyabet ilaçları gibi herhangi bir protein ilacı yapmaya teşvik etmek için aynı yöntemin kullanılabileceğini düşündüler. En önemlisi, mRNA, daha önce görülmemiş bir aşı yapmak için de kullanılabilir.
Vücuda bir virüs parçası enjekte etmek yerine, doktorlar hücrelere kısaca virüsün o kısmını yapmalarını söyleyen mRNA enjekte edebilirler.
İlaç şirketleri ve risk sermayedarlarıyla görüştük. Kimse umursamadı, ”dedi Dr. Weissman. “Çok çığlık atıyorduk ama kimse dinlemiyordu. ”
Sonunda, iki biyoteknoloji şirketi çalışmayı fark etti: Amerika Birleşik Devletleri’nde Moderna ve Almanya’da BioNTech. Pfizer, BioNTech ile ortaklık kurdu ve ikisi artık Dr. Weissman’ın laboratuvarına fon sağlamaya yardımcı oluyor.
“İşe Yarıyor”
Yakında bir mRNA grip aşısının klinik denemeleri başlamıştı ve diğerleri arasında sitomegalovirüs ve Zika virüsüne karşı yeni aşılar oluşturma çabaları vardı. Ardından koronavirüs geldi.
Araştırmacılar, 20 yıldır herhangi bir koronavirüsün en önemli özelliğinin, virüsün kendisini insan hücrelerine enjekte etmesine izin veren, yüzeyinde bulunan başak protein olduğunu biliyorlardı. Bir mRNA aşısı için büyük bir hedefti.
Çinli bilim adamları 2020 Ocak ayında Wuhan’ı kasıp kavuran virüsün genetik dizisini yayınladılar ve her yerdeki araştırmacılar çalışmaya başladı. BioNTech, mRNA aşısını saatler içinde tasarladı; Moderna iki günde tasarladı.
Her iki aşı için de fikir, insan hücrelerine kısa süreliğine koronavirüsün başak proteinini üretme talimatı verecek olan mRNA’yı vücuda sokmaktı. Bağışıklık sistemi proteini görür, onu yabancı olarak tanır ve vücutta ortaya çıkarsa koronavirüse saldırmayı öğrenir.
Yine de aşılar, mRNA’yı kaplamak ve onu gireceği hücrelere taşımak için bir lipit balonuna ihtiyaç duyuyordu. Araç, British Columbia Üniversitesi’nden Pieter Cullis de dahil olmak üzere birçok bilim adamının 25 yıllık çalışmasına dayanarak hızlı bir şekilde geldi.
Bilim adamlarının ayrıca virüsün başak proteinini Çinli araştırmacılar tarafından sağlanan genetik verilerden ayırmaları gerekiyordu. Ulusal Sağlık Enstitüleri’nden Dr. Barney Graham ve Austin’deki Texas Üniversitesi’nden Jason McClellan bu sorunu kısa sürede çözdüler.
Hızla tasarlanan aşıların test edilmesi, şirketler ve Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından muazzam bir çaba gerektiriyordu. Ancak Dr. Kariko’nun hiç şüphesi yoktu.
8 Kasım’da Pfizer-BioNTech çalışmasının ilk sonuçları geldi ve mRNA aşısının yeni virüse karşı güçlü bir bağışıklık sağladığını gösterdi. Dr. Kariko kocasına döndü. Ah, işe yarıyor, dedi. “Ben de öyle düşünmüştüm. ”
Kutlamak için bir kutu Goobers çikolata kaplı yer fıstığını yedi. Kendi başına.
Dr. Weissman, ailesiyle birlikte bir İtalyan restoranından paket yemek siparişi vererek kutladı, “şarapla” dedi. Derinlerde, korkmuştu.
Dr. Weissman, “Hayalim her zaman laboratuvarda insanlara yardımcı olacak bir şeyler geliştirmemizdi” dedi. Hayatımın hayalini gerçekleştirdim. “
Dr. Kariko ve Dr. Weissman 18 Aralık’ta Pennsylvania Üniversitesi’nde aşılandı. Aşıları bir basın olayına dönüştü ve kameralar parladığında, kendisini alışılmadık bir şekilde bunalmış hissetmeye başladı.
Üst düzey bir yönetici, doktorlara ve hemşirelere, araştırmaları aşıyı mümkün kılan bilim adamlarının orada olduğunu ve hepsinin alkışladıklarını söyledi. Doktor Kariko ağladı.
Dr. Langer, bilim adamları ve dünya için her şeyin çok farklı gidebileceğini söyledi. “Muhtemelen onun gibi başarısız olan birçok insan var,” dedi.
Bir The New York Times haberinden çevrildi ve haberleştirildi.