8–11Нобелевская премия

Нобелевская премия 2023: мРНК-вакцины и путь Каталин Карико

Каталин Карико почти сорок лет занималась молекулой, в которую мало кто верил. Ей отказывали в деньгах на исследования, понижали в должности, советовали сменить тему. В 2023 году она вместе с Дрю Вайсманом получила Нобелевскую премию за открытие, без которого не было бы мРНК-вакцин против COVID-19. Это история о науке и упорстве.

Для 8–11 классов.

Идея: инструкция вместо белка

Классическая вакцина вводит в организм ослабленный или убитый вирус или его белок. Иммунная система знакомится с ним, и при встрече с настоящим вирусом уже знает, как бороться.

мРНК-вакцина устроена иначе. В ней нет вируса. В ней молекула информационной РНК, инструкция, по которой клетки сами собирают один белок вируса, например «шип» коронавируса. Иммунная система видит этот белок и учится его узнавать. А мРНК через несколько дней разрушается.

мРНК не попадает в ядро клетки и не может изменить ДНК. Она работает в цитоплазме, как записка, которую прочитали и выбросили.

Почему не получалось

Идея использовать мРНК как лекарство появилась ещё в 1980-х, но была проблема. Если ввести мРНК, сделанную в пробирке, организм воспринимал её как вторжение и включал сильное воспаление. Белка получалось мало, а вреда много.

В 2005 году Карико и Вайсман нашли решение. В мРНК есть четыре «буквы»-нуклеозида. Они заметили, что РНК из наших собственных клеток содержит немного изменённые буквы, а РНК из пробирки нет. Тогда они заменили одну букву, уридин, на её химическую родственницу псевдоуридин. Иммунная система перестала поднимать тревогу, а белка стало получаться гораздо больше.

Путь Каталин Карико

Каталин Карико родилась в 1955 году в Венгрии и выросла в городке Кишуйсаллаш в семье мясника. Росла в небольшом доме без водопровода и холодильника. Стала биохимиком и в 1985 году, когда её лаборатория в Венгрии лишилась денег, решила уехать в США.

Вывозить много денег из страны было нельзя. Карико с мужем продали машину и зашили около 900 британских фунтов в плюшевого мишку двухлетней дочери. С этим мишкой они и прилетели в Америку.

В Пенсильванском университете ей было трудно. Заявки на гранты отклоняли одну за другой: мРНК считали тупиковой темой. В 1995 году её понизили в должности и урезали зарплату, а в те же месяцы у неё нашли рак. Она вылечилась и продолжила работу.

В 1997 году у копировального аппарата она разговорилась с иммунологом Дрю Вайсманом, который искал способ сделать вакцину от ВИЧ. Он заинтересовался её мРНК, и они начали работать вместе. Через восемь лет вышла та самая статья 2005 года.

От открытия к вакцинам

Статью 2005 года почти не заметили. Но несколько компаний поняли её значение, и в 2013 году Карико перешла работать в одну из них, BioNTech в Германии. Когда в 2020 году началась пандемия COVID-19, технология была готова. Первые мРНК-вакцины создали меньше чем за год, и миллиарды доз ввели людям по всему миру.

Сейчас на основе мРНК разрабатывают вакцины от гриппа и других инфекций, а также экспериментальные вакцины против некоторых видов рака.

Дочь с двумя олимпийскими золотами

Та самая девочка с плюшевым мишкой, Сьюзен Франсия, выросла и стала гребчихой. Она дважды выиграла олимпийское золото в составе американской восьмёрки, в 2008 и 2012 годах. Карико шутила, что в семье она «менее успешная»: у дочери две золотые медали, а у неё долго не было ни одной награды.

Каталин Карико тринадцатая женщина среди лауреатов премии по медицине. Она говорит, что никогда не работала ради наград, а продолжала, потому что ей было интересно и она верила в идею.

Разберём на занятии

На живых занятиях преподаватель объясняет школьные темы через такие истории: так правило или формула запоминается с первого раза.

Первое занятие бесплатное: можно посмотреть формат вместе с ребёнком и решить, подходит ли он.

Частые вопросы

Может ли мРНК-вакцина изменить гены?

Нет. мРНК не проникает в ядро клетки, где хранится ДНК, и через несколько дней разрушается. Механизм хорошо изучен.

Почему вакцины создали так быстро, если раньше на это уходили годы?

Потому что основы технологии разрабатывали больше 30 лет. Когда пришла пандемия, оставалось подставить инструкцию для белка нового вируса и провести испытания.

Где в школе изучают иммунитет?

В биологии 8 класса: иммунитет, вакцины и сыворотки. Эти темы встречаются в ОГЭ и ЕГЭ.