Szimpatika – Karikó Katalin és Drew Weissman kapja az orvosi-élettani Nobel-díjat

Az illetékes bizottság indoklása szerint Karikó Katalin és Drew Weissman a díjat a nukleozid módosítással kapcsolatos felfedezéseiért kapja, amelyek lehetővé tették a Covid-19 elleni hatásos mRNS-alapú vakcina kifejlesztését.

A kitüntetett 11 millió svéd koronát (368 millió forintnyi összeget) kap. A díjat hagyományosan december 10-én, az elismerést alapító Alfred Nobel halálának évfordulóján adják át. 

Karikó Katalin a Szegedi Biológiai Kutatóközpontban kezdte a tudományos munkát az 1980-as években, és elég gyorsan elköteleződött a hírvivő RNS (mRNS) vizsgálata mellett, melyről középiskolai tanulmányainkból lehet annyi emlékünk, hogy a DNS-ben tárolt információból segít sejtjeinknek fehérjét készíteni.

Olyasmi, mintha sejtjeink hatalmas tervrajzkönyvtárából kifénymásolnánk egy lapot, és elküldenénk a gyárnak (vagyis a riboszómának), hogy készítse el, amit ez a tervrajz leír. A fiatal kutatónő érezte, hogy ezt a mechanizmust nagyszerűen ki lehetne használni arra, hogy kívülről is utasításokat adjunk egy-egy sejtnek különböző hasznos molekulák elkészítésére, lényegében "gyógyszergyárként" használva saját testünket, közli a Magyar Tudományos Akadémia.

Karikó Katalin 1955-ben született Szolnokon. Szűkebb szakterülete a biokémia, a molekuláris biológia, hírvivő-RNS-kutatás és az mRNS humán terápiás célú alkalmazásai. Kimutatta, hogy az mRNS immunogén hatását az uridin okozza, aminek helyettesítése természetes nukleozidokkal, elsősorban pszeudouridinnel, megakadályozza a gyulladást és az immunreakciót. Úttörő munkássága új korszakot nyitott sokféle betegség (pl. a rák) kezelésében és megelőzésében.

A módosított mRNS-technológia szolgált alapul a BioNTech-Pfizer és a Moderna konzorciumok SARS-CoV-2 elleni mRNS-vakcináinak kifejlesztéséhez, a globális pandémia visszaszorításához, megmentve ezzel milliók életét.

Ötleteit részben a kor labortechnikai lehetőségeinek korlátai miatt általában nem fogadták kitörő lelkesedéssel, így kutatói életének jelentős részében nem engedhette meg magának, hogy tisztán a mechanizmust kutassa. Kellett egy-egy befutott kutató, hogy valamilyen konkrét projekt kapcsán támogassa, ahol esély mutatkozott az mRNS-technológia alkalmazására.

Jellemző eset volt, amikor a Pennsylvaniai Egyetem klinikáján stroke-os betegek terápiájában próbálták alkalmazni a módszert. Az alapötlet, hogy a stroke után leromlott vérellátású agyterületen érdemes lenne tágítani az ereket. Erre a szervezet a nitrogén-monoxid nevű vegyületet használja, azonban ez a molekula annyira gyorsan átalakul a vérben, hogy injekcióval esély sincs a megfelelő helyre juttatni.

A gondolat az volt, hogy az mRNS segítségével olyan fehérjék "tervrajzát" juttatják be a sejtekbe, melyek maguk termelik a nitrogén-monoxidot, így megkerülik ezt az időproblémát.

Az elgondolás, hogy ilyen mRNS-tervrajzokat vigyünk be a sejtekbe briliáns, azonban van vele két probléma. Egyrészt a vírusok jelentős része is pontosan ugyanezt akarja, tehát RNS-molekula formájában bevinni sejtjeinkbe a saját tervrajzát.

Másrészt, ha a sejteken kívül bárhol szabad RNS-darabok jelennek meg, az egészen biztosan rosszat jelent, eredeti példánkkal élve: felrobbant a könyvtár épülete és a szél viszi az utcán a tervrajzok lapjait. Vagyis, elpusztult egy saját sejtünk vagy egy betolakodó idegen sejt, és ennek a belseje áramlott ki. A "csupasz" RNS-molekulák tehát szervezetünk számára rosszat jelentenek, így beindítják az immunrendszer gépezetét. A következmény: immunreakció, gyulladás és az RNS-darabok gyors megsemmisülése.

A titok nyitja, és a megoldás kulcsa, hogy sejtjeinkben, legalábbis a sejtmagon kívül nem egészen "csupaszok" a különféle RNS-molekulák, vagy legalábbis némi "testfestéssel" élnek. Karikó Katalin, Drew Weissman és kutatótársaik áttörést jelentő, 2005-ös cikkét a Nature nem tartotta elég jelentősnek a publikálásra – bánhatják, mert az Immunity viszont igen, és ennek köszönhetően ők kapták a lavinaként növekvő idézettséget.

Egy jóval a korának technikai felkészültségét megelőző alapkutatási felvetés ért révbe a 2005-ben megjelent Immunity-cikkel, és ez adta a koronavírus-járvány elleni talán leghatékonyabb fegyvert másfél évtizeddel később.

Azt pedig nem nehéz látni, hogy ha már megvan az a módszer, ahogy genetikai üzeneteket tudunk küldeni sejtjeinknek, már csak újabb, a sejtek működését mélységben feltáró alapkutatásokra van szükség ahhoz, hogy a legváltozatosabb módokon használjuk szervezetünk biokémiai mechanizmusait saját gyógyításunkra.

Borítókép: MTI / Hegedüs Róbert