A stockholmi Nobel-bizottság hétfőn délelőtt kihirdette az idei orvosi és fiziológiai díj nyerteseit. A díjazott végre Karikó Katalin és Drew Weissman – természetesen – az mRNS vakcinatechnológia kifejlesztéséért, amely a covid-pandémia idején milliók életét mentette meg.
Karikó Katalin a Szegedi Biológiai Kutatóközpontban kezdte a tudományos munkát az 1980-as években, és rövid idő alatt elköteleződött a hírvivő RNS (mRNS) vizsgálata mellett, amiről középiskolai tanulmányainkból lehet annyi emlékünk, hogy a DNS-ben tárolt információból segít sejtjeinknek fehérjét készíteni. Olyasmi, mintha sejtjeink hatalmas tervrajz-könyvtárából kifénymásolnánk egy lapot, és elküldenénk a gyárnak (vagyis a riboszómának): 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.
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 jórészében 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 sztrókos betegek terápiájában próbálták alkalmazni a módszert. Az alapötlet, hogy a sztrók 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, amelyek maguk termelik a nitrogén-monoxidot, így megkerülik ezt az időproblémát.
Sajnos, a módszer – legalábbis az akkori alakjában – nem működött. (Minderről részletesen a The New York Times írt portrécikkében.)
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.
Belépés csak testfestéssel!
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-i cikkét a Nature nem tartotta elég jelentősnek a publikálásra; bánhatja, mert az Immunity viszont igen, és ennek köszönhetően ő kapta a lavinaként növekvő idézettséget.
Karikóék cikkükben sejtjeink egyik alapvető barát–ellenség felismerő rendszerét vázolják fel. Ismerkedjünk hát meg vele! Amikor az mRNS-molekula DNS-kódról készült első kópiája (tehát a tervrajz lapja) elkészül a setjmagban, a középiskolában megismert építőkockák, a négyféle nukleotid alkotja. Mire azonban a riboszómához jut, ezek az építőkockák időközben sok esetben módosításokon mennek keresztül, például az uridinből itt-ott egy kicsit más szerkezetű pszeudouridin lesz. Feltűnő egyébként, és Karikóékat lényegében ez vezette el a felismeréshez, hogy az olyan hosszabb életű RNS-típusokban, mint a fehérjéket felépítő aminosavakat hordozó tRNS vagy a riboszómákat alkotó rRNS különösen sok ilyen módosulás van.
A kutatók rájöttek arra, hogy ezek az apró változások éppen arra jók, hogy egyfajta „testfestéssel” lássák el az RNS-molekulákat, és így a sejtek (főként egyes immunsejtek) erre kihegyezett receptorai ne kezdjenek el vad vészjelzéseket küldeni, ha találkoznak egy ilyennel. Az is látszik, hogy jóval több ilyen módosulás található az emlősök sejtjeinek RNS-molekuláiban, mint a baktériumoknál, sőt, még arra utaló jeleket is lehet találni, hogy egyes RNS-vírusok e módosításokat mímelve próbálják kijátszani ezt a barát-ellenség felismerő rendszert.
Ha pedig már kiismertük saját sejtjeink RNS-molekuláinak „testfestését”, ezt a tudást használni is lehet arra, hogy saját üzenetünket barátként „kifestve” becsempésszük a sejtekbe. Így születtek meg az mRNS-vakcinák, ezt az ötletet használta a Pfizer-BioNTech és a Moderna oltóanyaga a COVID-világjárványban.
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.
Aki egy kicsit is ismeri a koronavírus elleni oltások mechanizmusát, az tudhatja, hogy a Pfizer-BiNTech és a Moderna esetében az mRNS-molekulák apró lipid- vagyis zsírcseppekben utazva jutnak be a sejtekbe. Felvetődik: minek ez az egész testfestéses sztori, ha így is ki lehet cselezni az immunrendszert. Nos, a szomorú (vagy jobban belegondolva épp örömteli) igazság az, hogy a dolog nem ilyen egyszerű. Az idegen RNS-darabokat detektáló receptorok egy része valóban az immunsejtek felszínén található, másik részük azonban éppen akkor lép működésbe, amikor valami belül kerül a sejt membránján. Ilyenkor pedig a lipidcsepp belsejéből éppen kiszabaduló RNS-darabbal találkozik, és jaj neki, ha testfestése nem felel meg az „előírásosnak”.
Így véd meg minket a vakcina – Az MTA animációja a koronavírus-vakcinák hatásmechanizmusáról. – A Karikó-módszer útravaló fiatal kutatóknak – Karikó Katalinnak a Fiatal Kutatók Akadémiája rendezvényén tartott előadása videón ide kattintva nézhető meg.
El kell innen menned
(Írta: Dési János/Klubrádió) Karikó Katalin Nobel-díja hatalmas esemény, kitüntetés, elismerés. Nemigen akad más olyan díj, amelynek ilyen nagy a respektje. Ráadásul Karikó Katalin a covid elleni oltás alapjainak a kidolgozásával valami olyasmit tett, aminek praktikus hasznosságát az átlagember is képes megérteni, felfogni, ellentétben a Nobel-díjazottak többségének a kutatásáival. Módszerével milliók életét mentették meg, nem elvont, ki-tudja-mire-jó dolgot alkotott. Ráadásul rokonszenves személyisége még inkább szerethetővé teszi.
A világ nagy hírügynökségei ma délelőtt adták tovább a hírt, hogy Karikó Katalin „a Hungarian-born scientist” kapta idén társával Drew Weismannal („Jewish-American”) együtt a Nobel-díjat.
Karikó egy hosszú sort folytat. Azokét, akik Magyarországon születtek ugyan, de tudományos eredményeiket nem itt érték el:
- Lénárd Fülöp német állampolgár lett.
- Békésy György Amerikai állampolgár lett.
- Gábor Dénes 1934-ben hagyta el az országot, angol állampolgár lett.
- Wigner Jenő 1933-ban hagyta el az országot, amerikai állampolgár lett.
- Harsányi János 1950-ben hagyta el az országot. Amerikai állampolgár lett.
- Oláh György 1956-ban hagyta el az országot. Amerikai állampolgár lett.
- Herskó Ferenc 1950-ben hagyta el az országot. Izraeli állampolgár lett.
- Hevesy György, de Bárány Róbert, Milton Friedmann, vagy Polányi János is ide sorolható, akiknek még a szüleik hagyták el Magyarországot. – És Gorcsev Ivánról akkor egy szót se!
Nem Magyarországon értek el tudományos eredményeket, bár büszkék lehetünk rájuk, miért is ne lennénk, bár feltételezhetjük, itt nem vitték volna ennyire sokra.
Kétségtelen, a világ nagy tudományos központjaiban értelemszerűen jóval nagyobbak az esélyek rangot adó eredményeket elérni, mint egy kis országban. Bizonyos szempontból ez nem magyar specialitás. Kétségtelen, jó lesz egy ideig propagandacélra, hogy nincs itt semmi baj, hiszen van egy új Nobel-díjasunk. Csakhogy ennek a megérdemelt kitüntetésnek a jelentése mégiscsak más.
Ha valamire vinni akarod a tudományos életben, akkor el kell innen menned. (És most más területekről ne is beszéljünk!) Nem lehet, nyilván, a nagy nemzetközi kutatóhelyekkel versenyezni, de, hogy a helyzet milyen szomorú, azt a következőkkel is bizonyíthatjuk:
Létezik egy nemzetközileg elismert tudósi minősítési rendszer, amiben megtekinthető, hogy kik azok a tudósok a világban, akik a legtöbb cikkel és idézettel rendelkeznek. Ebből szigorú számítás alapján rangsort állítottak fel. (A teljes metodológia elolvasható a honlapon. A magas idézettségűnek minősített cikkek száma szerint rangsorolja a kutatókat. A minősítést az utolsó 10 évben megjelent azok a közlemények kapják meg, melyek szakterületükön belül az ugyanabban az évben megjelent közlemények közül a legidézettebbek legkiemelkedőbb 1 százalékába tartoznak.) Szerzőik a világ ma leginkább elismert tudós koponyái. Az elit elitjei.
Magyarországról hárman iratkoztak fel erre a listára: Ferdinandy Péter és Szállási Árpád a SOTE-ról és Szolnoki Attila, aki a többi között a Rényi Alfréd Matematikai Kutatóintézetben dolgozik. Három kitűnő magyar tudós. Dagasztja is a büszkeség a keblünket…mint amikor idegenben kettőt rúgnak az aranylábú fiúk.
Árnyalja a képet, ha megnézzük, hogy az európai hasonló nagyságú országokban mi a helyzet. Csehország 10, Görögország 12, Portugália 18, a lesajnált, letagadott finnek 19 ilyen tudóssal dicsekedhetnek. De itt még nincs vége! A hanyatló Ausztria 46, Svédország – amely, ugye, csak Magyarország sértegetésében alkot nagyot (!) – 49, Belgium 74 tudóssal szerepel a világ tudományos élvonalában.
És tarthatunk tőle, hogy ez az arány a mi kárunkra romlani fog. Miután úgy fest, Magyarország kiesik az európai tudományos vérkeringésből, a Horizont– és az Erasmus-programokból való kiszorulás miatt.
A Nobel-érem szépen csillog, büszkék vagyunk az első női magyar Nobel-díjasra. És megértjük azokat a tehetséges magyar kutatókat, akik egy tengerentúli kávézóból küldenek majd szép üzenetet arról, hogy mire jutottak. A Nobel-díj nagy ünnep – de hány és hány hétköznapi siker kell hozzá!
Mindenesetre: köszönjük Svédország!