Nobelova nagrada za razvoj cepiva proti covidu
Na Karolinskem inštitutu v švedski prestolnici so razkrili dobitnika Nobelove nagrade za medicino in fiziologijo. Tokrat sta nagrado prejela Katalin Karikó, po rodu Madžarka, in Američan Drew Weissman za raziskave na področju cepiv mRNK. »Nagrajenca sta s svojimi prelomnimi ugotovitvami, ki so temeljito spremenila naše razumevanje interakcije mRNK z našim imunskim sistemom, prispevala k hitrosti razvoja cepiv v času ene največjih groženj zdravju ljudi v sodobnem času,« je inštitut poudaril ob razglasitvi dobitnikov v švedski prestolnici. Njune raziskave so namreč vodile v razvoj cepiva proti koronavirusu. Mnogi so že med pandemijo poudarjali, da si še kako zaslužita nagrado, ki sta jo zdaj tudi dobila.
Prve ugotovitve o tem, da lahko mRNK uspešno dostavijo v celice, kar nato vpliva na imunski sistem, sta objavila leta 2005, torej 15 let pred pojavom najhujše pandemije v zadnjih desetletjih. Čeprav so bili rezultati obetavni, se je šele leta 2010 industrija počasi začela zanimati za tehnologijo za razvoj cepiv proti virusu zika in mers-cov, konec leta 2020 pa smo dočakali cepivo mRNK proti sars-cov-2. Cepiva mRNK vsebujejo delček genskega zapisa virusa sars-cov-2, ki vsebuje zapis za specifičen antigen (npr. beljakovina S, ki jo virus uporablja za vezavo in vstop v človeške celice). Telesne celice nato s pomočjo tega genskega zapisa proizvedejo antigen, ki v telesu izzove imunski odziv. Tudi ta cepiva, kot vsa ostala, so namenjena temu, da imunski sistem spodbudijo k proizvodnji protiteles, ki se bodo vezala na morebitne patogene in aktivirala celice T. Prednosti teh cepiv je tudi hitrost zasnove in proizvodnje, seveda pa ker je tehnologija še nova, se vseh dolgoročnih učinkov ne pozna, a iz obdobja pandemije se kaže, da so varna in učinkovita.
Na novinarsko vprašanje, kako bo nagrada vplivala na prepričanje proticepilcev in pa tistih, ki so še skeptični do cepiva, je član komiteja Olle Kämpe povedal, da anticepilcev verjetno ne bo moč prepričati, da bi spremenili svoje mnenje, da pa so raziskave in tudi uporaba potrdili, da je cepivo učinkovito. Dodal je, »da se je med pandemijo industrija pravilno odločila za hiter razvoj cepiva, da pa v drugih primerih vseeno priporoča nekoliko počasnejši razvoj«.
Gunilla Karlsson Hedestam, članica komiteja, je povedala, da je bilo v primeru pandemije ključno, da so cepiva razvili tako hitro, se je pa strinjala, da virus še ni povsem premagan, saj se posamezni izbruhi bolezni še pojavljajo, v populaciji namreč kroži več različic virusa sars-cov-2. Seveda tehnologija omogoča razvoj tudi novih cepiv, denimo proti gripi, pa tudi za razvoj terapevtikov v boju proti raku oziroma da bi s tehnologijo v telo vnašali potrebne terapevtike za boj proti različnim boleznim, je še dodala Karlsson Hedestamova.
Thomas Perlmann, sekretar komiteja, je pojasnil, da je priklical oba dobitnika in da sta bila, čeprav sta veljala za favorita, presenečena nad prejemom Nobelove nagrade.
»Tehnologija mRNK omogoča, da v celice vnesemo zapis za katerikoli protein, pa tudi za uravnavanje različnih procesov. Vse, kar moramo storiti, je, da spremenimo zaporedje te mRNK,« pravi prof. dr. Roman Jerala, vodja Odseka za sintezno biologijo in imunologijo na Kemijskem inštitutu.
»To lahko sprogramiramo z računalnikom in zdravila na osnovi novega zaporedja mRNK se pripravijo na povsem enak način in imajo enake učinke, kar pospeši tehnološki proces in tudi testiranje. Gre torej za neke vrste digitalna zdravila. Prednosti te tehnologije so predvsem hitrost, ki nam omogoča npr. hitro prilagoditev cepiva za nove viruse kot tudi v možnosti prilagajanja zdravila za vsakega pacienta posebej, kar je koristno npr. za imunoterapijo raka pa tudi za zdravljenje genskih bolezni.«
Dodal je, da tudi v skupini na Kemijskem inštitutu uporabljajo to tehnologijo s pripravo mRNK in njenim pakiranjem v maščobne kroglice – lipidne nanodelce. »Na srečanju Slovenskega biokemijskega društva pred dobrim tednom smo npr. predstavili rezultate, kako lahko ciljamo lipidne nanodelce s sintetičnimi nukleinskimi kislinami v določen tip celic, tako da te delce oblečemo v protitelesa, ki jih usmerjajo proti izbranemu tipu celic. V tem primeru smo ciljali celice, ki izražajo mutiran protein, ki je povezan z razvojem določene vrste krvnega raka. Zagotovo je to ena od ključnih tehnologij prihodnosti, na katere stavimo v okviru Centra za tehnologijo genske in celične terapije.«
Ovir se ni ustrašila
Cepiva so ljudi (in živali) že odrešila marsikatere smrtonosne bolezni. Obstaja več vrst cepiv: cepiva, ki temeljijo na ubitih ali oslabljenih virusih, cepiva, ki temeljijo na posameznih virusnih komponentah, namesto na celih virusih, cepiva, pri katerih se deli virusne genetske kode premaknejo na neškodljiv virus prenašalec ali vektor (vektorska cepiva) ... A kot so pojasnili pri Karolinskem inštitutu, »proizvodnja cepiv na osnovi celih virusov, beljakovin in vektorjev zahteva obsežno celično kulturo. Ta proces, ki zahteva veliko virov, omejuje možnosti za hitro proizvodnjo cepiva kot odgovor na izbruhe in pandemije. Zato so raziskovalci dolgo poskušali razviti tehnologije cepiva, neodvisne od celične kulture, vendar se je to izkazalo za zahtevno.«
V naših celicah se genetske informacije, kodirane v DNK, prenesejo na messenger RNK (mRNK) ali informacijsko RNK, ki se uporablja kot predloga za proizvodnjo beljakovin. Izkazalo se je, da bi lahko mRNK uporabili za razvoj cepiv in drugih terapevtikov, vendar je bilo na poti več ovir, so zapisali pri Nobelovem komiteju. Ideja je bila namreč v praksi vse prej kot uresničljiva. Molekule mRNK so krhke, prav tako so vzbujale neželene imunske odzive, zato je večina raziskovalcev nad idejo hitro obupala.
»Te ovire niso odvrnile madžarske biokemičarke Katalin Karikó, ki se je posvetila razvoju metod za uporabo mRNK za terapijo. V zgodnjih devetdesetih letih prejšnjega stoletja, ko je bila docentka na Univerzi v Pensilvaniji, je ostala zvesta svoji viziji uresničevanja mRNK kot terapevtika kljub težavam pri prepričevanju financerjev raziskav o pomenu svojega projekta. Novi sodelavec Karikójeve na njeni univerzi je bil imunolog Drew Weissman. Zanimale so ga dendritične celice, ki imajo pomembne funkcije pri imunskem nadzoru in aktivaciji imunskih odzivov, ki jih povzroči cepivo. Spodbujeno z novimi idejami se je kmalu začelo plodno sodelovanje med njima, ki se je osredotočalo na interakcijo različnih vrst RNK z imunskim sistemom.«
Vse prej kot prijazen akademski svet
Katalin Karikó se je rodila leta 1955 v Szolnoku na Madžarskem. Leta 1982 je doktorirala na Univerzi v Szegedu. Leta 1989 je bila imenovana za docentko na Univerzi v Pensilvaniji, kjer je ostala do leta 2013. Po tem je postala podpredsednica in pozneje višja podpredsednica pri Biontech RNA Pharmaceuticals (podjetje je s Pfizerjem razvilo cepivo mRNK proti koronavirusu). Od leta 2021 je profesorica na Univerzi v Szegedu in izredna profesorica na Medicinski fakulteti Perelman na Univerzi v Pensilvaniji.
Katalin Karikó je že od malega vedela, da bo raziskovalka. Svoji poklicanosti je sledila, kar je pomenilo tudi, da mora zapustiti svojo rodno državo. Dobila je ponudbo za štipendijo Univerze Temple v Philadelphii, kar je izkoristila in se leta 1985 z možem in hčerko preselila v ZDA. Njena hči Susan je danes vrhunska športnica in je za ZDA osvojila dve zlati olimpijski medalji v veslanju – eno na igrah v Pekingu in eno na igrah v Londonu. Na univerzi je trdo delala, večkrat je tudi spala v laboratoriju, zaslužila je bore malo. Leta 1989 se je torej pridružila Medicinski fakulteti Univerze v Pensilvaniji. Sredstev za njene raziskave tehnologije mRNK ni bilo, tako se je iz dneva v dan borila za obstanek v akademskih krogih in se zanašala na starejše kolege, da so ji odstopili prostore za raziskave. Drew Weissman se je rodil leta 1959 v Lexingtonu v Massachusettsu v ZDA. Leta 1987 je doktoriral na Univerzi v Bostonu. Leta 1997 je ustanovil svojo raziskovalno skupino na Medicinski fakulteti Perelman na Univerzi v Pensilvaniji. Je direktor Pennovega inštituta za inovacije RNK.
Jutri sledi nagrada za fiziko
Prvič so Nobelove nagrade podelili leta 1901. Ustanovili so jih po zadnji želji švedskega inovatorja in filantropa Alfreda Nobela, da bi slavili tiste, ki so s svojim delom oplemenitili življenja ljudi na tem svetu.
Jutri bodo razglasili dobitnika nagrade za fiziko, v sredo za kemijo, v četrtek za literaturo, v petek pa najbolj težko pričakovano za mir, ki jo kot edino podelijo na Norveškem, v ponedeljek se teden Nobelovih nagrad sklene še s podelitvijo nagrade za ekonomijo, ki jo je leta 1968 uvedla švedska centralna banka.
Letos so nagrado povišali za deset odstotkov in znaša 11 milijonov kron ali nekaj več kot 952.000 evrov. Tudi letos poznavalci opozarjajo, da je bila večina dobitnikov Nobelovih nagrad v preteklosti belopoltih in moškega spola. Še posebej velika razlika je v znanstvenih kategorijah, na primer, le štiri ženske so dobile Nobelovo nagrado za fiziko.
Pri komitejih pravijo, da so njihove odločitve sprejete na podlagi znanstvenih rezultatov, in ne po spolu, nacionalnosti ali rasi. Če so se nekoč še lahko zagovarjali, da je znanost večinoma v rokah moških v Evropi in ZDA, to danes še zdaleč ne drži, pred petimi leti je tudi Kraljeva švedska akademija znanosti opozorila, naj tisti, ki predlagajo nominirance, nikakor ne spregledajo žensk in oseb drugih nacionalnosti in ras.
