Это свои
Как нобелевские лауреаты по медицине научили клетки не бояться мРНК-вакцин
мРНК-вакцины у всех на слуху, а у некоторых — даже в плече. Но так было не всегда. Задолго до пандемии Каталин Карико и Дрю Вайсман придумали, как убедить человеческие клетки, что РНК из вакцины — такая же, как их собственная. Гораздо сложнее оказалось убедить окружающих — инвесторов, коллег и пациентов, — что эта молекула может работать лекарством или прививкой. За тридцать лет Карико, Вайсман и мРНК-вакцины преодолели несколько карьерных кризисов — а потом общечеловеческий кризис привел их к Нобелевской премии.
Действуйте по инструкции
Переехав в конце 1980-х из Венгрии в Филадельфию, Каталин Карико хотела заниматься генной терапией — вводить в человеческий организм гены, чтобы помочь ему произвести нужные белки. Денег на эти исследования ей никто не давал.
К тому моменту ученые умели генетически модифицировать и клетки, и целые организмы: бактерии, растения и даже мышей. Для этого в клетку подселяли нужный участок ДНК и заставляли его встроиться в геном. Но с человеком так поступить было невозможно. Во-первых, нельзя было допустить, чтобы введенная извне ДНК закрепилась в его геноме. А во-вторых, даже у мыши эффективность такой процедуры была невелика: крупной молекуле нужно пересечь сначала внешнюю мембрану клетки, а затем еще две ядерных.
Карико предлагала использовать не ДНК, а матричную РНК — посредника между ДНК и белком. мРНК несет ту же информацию, что и ДНК, но синтез белка происходит уже в цитоплазме клетки, так что в ядро ей проникать не нужно. Интегрироваться в геном она поэтому тоже не может. Потенциальных грантодателей это не убеждало — потому что вместо двух старых проблем возникали две новые.
Во-первых, мРНК очень нестабильна — считалось, что она не способна попасть в клетки в нужной концентрации. Ученые опровергли это только в 1989-м году, когда оказалось, что клетки вполне охотно поглощают мРНК, если смешать ее с капельками жира.
Вторая проблема была серьезнее: мРНК вызывала в организме животных воспаление, иногда смертельное. Препарат с такими побочными эффектами не дошел бы до клинических испытаний. Никто не верил, что эту технологию можно перенести на людей, — и заявки у Карико не принимали.
К 1995 году это неверие обернулось для ученой карьерным кризисом. Университет Пенсильвании, где она рассчитывала стать профессором, предложил ей выбрать между понижением и увольнением. Она предпочла остаться — и отложить до лучших времен свои попытки сделать из мРНК лекарство.
Попробуйте мРНК
Ждать пришлось недолго: в 1997 году в университет из Бостона переехал Дрю Вайсман — и ему мРНК пришлась очень кстати. Вайсман искал вакцину от ВИЧ. Свою карьеру он начинал под руководством Энтони Фаучи — человека, который исследовал вирус еще на старте американской эпидемии, — поэтому знал из первых рук, как этот вирус ускользает от иммунитета (в материале «Без вакцины» мы рассказывали, почему ее до сих пор нет). Но у него была надежда.
В то время иммунологи активно изучали дендритные клетки (за них в 2011 году присудили половину Нобелевской премии). Эти иммунные клетки помогают работе Т-лимфоцитов, презентируя им антигены. Если какая-нибудь из Т-клеток узнает антиген, дендритные клетки активируют ее и заставляют делиться и искать этот антиген по всему организму. Поэтому организовав собственную лабораторию, Вайсман решил тоже поставить с дендритные клетки: вводить вирусный антиген не в кровь, а напрямую в эти клетки. А Карико предложила: попробуйте мРНК.
Это исследование не вызвало вопросов у грантодателей: по плану Вайсмана, вакцина должна была работать in vitro. В эксперименте сначала у мыши забирали дендритные клетки, потом эти клетки «прививали», то есть кормили мРНК с вирусным геном, потом к ним подсаживали Т-лимфоциты. После этого активированные лимфоциты можно было вводить мышам обратно. В этой схеме не было риска, что у животных разовьется воспаление.
