Hadiah Nobel Dianugerahkan kepada Perintis mRNA yang Membuka Jalan untuk Vaksin COVID-19

Ia adalah kerjasama yang tidak mungkin, dan ia bermula di tempat yang tidak mungkin, tetapi perkongsian yang Katalin Kariko dan Dr. Drew Weissman bentuk pada tahun 1990-an di University of Pennsylvania kini membawa kepada Hadiah Nobel bersama dalam Fisiologi dan Perubatan.

Kariko dan Weissman dianugerahkan Nobel atas kerja mereka dalam mengubah suai bahan genetik mRNA untuk menjadikannya lebih sesuai untuk digunakan dalam vaksin. Penemuan mereka membawa kepada vaksin mRNA pertama yang diluluskan, menargetkan virus COVID-19, pada tahun 2020. Dan kejayaan itu menanam strategi berasaskan mRNA merentasi sejumlah keadaan yang berbeza, termasuk penyakit berjangkit lain serta kanser.

Suami Kariko menjawab panggilan dari Stockholm awal pagi pada 2 Okt di rumah mereka di pinggir bandar Philadelphia. Dia memberitahu nobelprize.org bahawa pada mulanya dia berfikir “seseorang hanya bergurau.” Walaupun dia berkata perbualan itu melibatkan maklumat saintifik terperinci yang akan sukar dipalsukan, “anda tidak pernah tahu pada hari-hari ini,” katanya.

Setia kepada perkongsian jangka panjang mereka, Kariko kemudian menelefon Weissman untuk menyampaikan berita baik. Malah, panggilan awal pagi itu mungkin mengingatkannya akan tahun-tahun emel serupa yang akan mereka tukar pada waktu subuh ketika mereka bekerja untuk memecahkan masalah menjadikan mRNA sebagai terapi yang boleh dipercayai.

Kerjasama itu bermula di mesin fotokopi antara pejabat mereka di University of Pennsylvania. Kariko terobses dengan mRNA, yang merupakan bahagian DNA yang mengekod protein, yakin bahawa ia akan menjadi kunci untuk membangunkan rawatan baru untuk penyakit jantung, strok dan keadaan lain. Sedikit saintis pada masa itu bersetuju, kerana RNA jauh kurang stabil daripada DNA, dan walaupun bertahun-tahun penyelidikan yang tekun dan tidak goyah, Kariko mempunyai sedikit untuk ditunjukkan dalam bentuk hasil.

Kemudian datang pertemuan secara kebetulan dengan Weissman di mesin fotokopi pada tahun 1997. Weissman adalah seorang ahli imunologi dan doktor dan telah datang ke Penn dari National Institutes of Health untuk terus membangunkan vaksin terhadap HIV. Kariko yang lebih ramah mencuba menjual rakan sekerjanya akan kelebihan mRNA, dan Weissman mendengar.

Untuk menjadikan mRNA alat yang berguna untuk merawat orang, bagaimanapun, Kariko perlu mencari cara untuk menindas kecenderungannya untuk merangsang sistem imun, yang akhirnya mencipta reaksi peradangan yang berbahaya dan memusnahkan mRNA terapeutik itu sendiri. Peribadi mereka tidak boleh lebih berbeza – menurut Kariko, Weissman berkata dia cenderung untuk berbelok-belok untuk menjana idea, sementara dia lebih suka pendekatan yang lebih lurus. Namun, “kami bekerja berdampingan,” kata Weissman. Tetapi penyelidikan mereka tidak popular, sama ada dengan kepimpinan di universiti, atau dengan komuniti saintifik. “Kami tidak dapat dana [untuk penyelidikan kami] kami tidak dapat penerbitan [untuk kerja kami], kami tidak dapat orang untuk memperhatikan RNA sebagai sesuatu yang menarik,” kata Weissman semasa sidang akhbar selepas pengumuman Nobel. “RNA telah gagal dalam percubaan klinikal, dan hampir semua orang telah meninggalkannya.”

Tetapi sepanjang dekad seterusnya atau lebih, Kariko dan Weissman dengan gigih membuktikan para pengkritik salah. Mereka akhirnya mendapati bahawa mengubah satu bahagian kod mRNA akan menjadikannya kurang cenderung untuk merangsang sistem imun. Bukan itu sahaja, perubahan itu juga menyebabkan sel dalam haiwan menghasilkan lebih banyak protein yang dikehendaki yang dikod oleh mRNA – tepat apa yang mereka perlukan untuk mengubah mRNA menjadi vaksin atau rawatan lain yang kukuh.

Tetapi walaupun ketika para saintis menerbitkan apa yang mereka anggap sebagai penemuan pemangkin pada tahun 2005, komuniti saintifik hampir tidak memperhatikan. Para pengkritik masih mendominasi, dan Kariko “diusir dari Penn, dan dipaksa bersara,” katanya. Akhirnya, dia diambil bekerja oleh BioNTech, biotek Jerman yang berkongsi visi Kariko tentang potensi teknologi mRNA. Penn tidak membalas e-mel yang meminta komen.

Drew Weissman

Keyakinan itu akhirnya dibuktikan apabila dua vaksin berasaskan mRNA, termasuk satu yang dibuat oleh BioNTech dan Pfizer dan satu lagi oleh biotek AS Moderna, menjadi yang pertama diluluskan dan diluluskan untuk merawat SARS-CoV-2, dan kekal sebagai asas tindak balas pandemik. Keyakinan Kariko akhirnya dibenarkan – lebih dua dekad kemudian – bahawa mRNA akan membuat platform yang cekap, dan berpotensi lebih berkuasa untuk merawat penyakit. Sekarang, penyelidik sedang membangunkan vaksin berasaskan mRNA untuk menarget penyakit berjangkit lain seperti cacar monyet dan influenza, dan strategi itu juga menunjukkan potensi terhadap kanser, sebagai cara untuk melatih sistem imun untuk mengenali tumor.

Walaupun pada umumnya mengambil hampir satu dekad untuk Jawatankuasa Novel mengiktiraf kebanyakan penyelidikan fisiologi dan perubatan, kumpulan itu memberitahu Weissman bahawa jawatankuasa itu ingin lebih semasa dalam menghormati kerja perintis. Walaupun kebanyakan potensi mRNA masih perlu dilihat, kejayaannya dalam mengawal pandemik dan mengubah cara vaksin dibuat lebih daripada melayakkan ia, bersama-sama dengan juara awal Kariko dan Weissman, dalam sejarah perubatan.