На протяжении всего 2021 года из новостных заголовков не исчезают названия Pfizer/BioNTech, Moderna. Но мало кто знает, что этих вакцин от коронавируса не было бы без многолетних трудов биохимика Каталин Карико, чей путь начинался в коммунистической Венгрии.
Каталин Карико родилась в 1955 году в венгерском городе Сольнок. Она росла в обычной семье — ее отец был мясником, но дочь выбрала профессию биохимика. В 23 года девушка окончила обучение в Сегедском университете, осталась в альма-матер и присоединилась к работе лаборатории, занимавшейся изучением матричной РНК (мРНК) — то есть РНК, которая содержит информацию о первичной структуре белков.
Исследования Карико были посвящены синтезу коротких отрезков ДНК и РНК (олигонуклеотидов) и изучению их противовирусных эффектов. К сожалению, в те годы Венгрия не могла выделять много средств на развитие науки, и в определенный момент университет перестал финансировать лабораторию, где работала Карико.
В 1985 году, в свой тридцатый день рождения, ученая потеряла работу. В отличие от многих своих коллег, Каталин не мечтала построить карьеру за границей, однако в то время они с мужем не видели альтернативы эмиграции. Семья решила отправиться в США — в штат Пенсильвания. «Это был билет в один конец. Мы там никого не знали», — призналась она в интервью Business Insider.
Из Венгрии в то время разрешалось вывозить не более ста долларов. Карико воспользовалась популярным тогда лайфхаком: зашила 900 британских фунтов, вырученных с продажи семейного автомобиля, в плюшевого мишку дочери.
В Филадельфии — самом крупном городе Пенсильвании — Карико получила место постдока в Университете Темпл. Однако переезд не обернулся для нее мгновенным успехом. Даже в США средства выделялись далеко не на все потенциально перспективные проекты. Многих молодых исследователей это заставляло бросать свои научные интересы и браться за разработки, имевшие больше шансов на финансирование.
В 80-е и даже в 90-е научное сообщество со скепсисом относилось к матричной РНК, которую исследовала Каталин. Дело в том, что тела живых организмов содержат миллионы белков, поддерживающих их здоровье и жизнеспособность. Какие именно необходимо производить, организму сообщает как раз мРНК. И если бы биохимики смогли разработать свою собственную матричную РНК, теоретически они бы могли получить возможность создавать любой белок, — в том числе антитела для вакцинации против инфекции, ферменты для лечения редкого заболевания или агенты роста для восстановления поврежденной сердечной ткани.
Однако проблема заключалась в том, что иммунная система негативно реагировала на введение искусственной мРНК в организм и разрушала ее, приняв за патоген. Более того, это часто вызывало опасные для здоровья воспалительные реакции.
Это было большим препятствием, но Карико была убеждена в том, что его можно преодолеть. Увы, ее энтузиазм разделяли немногие. «Каждую ночь я работала, думая: ”грант, грант, грант”. Но в ответ получала лишь: ”нет, нет, нет”», — вспоминает она о трудностях получения финансирования.
В 1989 году биохимик устроилась в лабораторию к доктору Эллиоту Барнатану, работавшему кардиологом в Пенсильванском университете. Несмотря на проведение нескольких успешных экспериментов, которые, как казалось Карико, предвещали большие открытия, Барнатан вскоре покинул университет и устроился в биотехнологическую компанию.
Ученая вновь осталась без работы. Ей помог коллега Барнатана — доктор Дэвид Лангер. Наработки Карико казались ему многообещающими: он надеялся использовать синтетические мРНК для лечения тромбоза, возникающего у пациентов после операций на головном мозге. Однако их совместные опыты на живых организмах не увенчались успехом, и вскоре Лангер также ушел из университета. И Каталин снова осталась одна.
В 1995 году, после того как биохимик шесть лет проработала в Пенсильванском университете, ее понизили в должности. Начальство не видело смысла в продолжении финансирования исследований Карико.
«Обычно в этот момент люди просто прощаются и уходят, потому что это слишком ужасно», — сказала ученая.
У нее выдался и без того тяжелый год: ранее у Карико обнаружили подозрение на рак, а муж Каталин долгое время не мог выбраться из Венгрии, решая визовые вопросы. Неудача на работе подкосила ее веру в собственные силы.
«Я думала пойти куда-нибудь еще или заняться чем-нибудь еще, — вспоминает Карико. — Думала, что, может быть, недостаточно хороша, недостаточно умна. Я пыталась представить, что все необходимое у меня уже есть, и мне просто нужно проводить эксперименты получше».
Каталин не стала сдаваться. Она приходила в лабораторию рано утром и работала допоздна, а иногда там же и ночевала. Порой она забывала об отпуске и выходных. Впоследствии ее муж попытался подсчитать бессчетные сверхурочные ученой, и оказалось, что она зарабатывала примерно по одному доллару в час. Но, как можно понять, Каталин Карико была одержима идеей, а не погоней за богатством.
В конце концов ее усилия окупились. В 1998 году биохимик получила свой первый грант — сто тысяч долларов. По меркам науки — сумма весьма скромная, но для Карико она стала трамплином для будущих достижений. В 99-м ей выделили уже миллион.
Судьбоносная не только для Каталин, но и для миллионов людей встреча произошла в том же Пенсильванском университете возле… ксерокса. Ученая познакомилась с иммунологом Дрю Вайсманном. Они вместе стали работать над исследованиями мРНК. Наконец, в 2004 году им удалось найти причину неудач всех предыдущих опытов.
Ученые заметили, что контрольная группа молекул — транспортные РНК (тРНК) — не вызывает негативную реакцию иммунной системы, в отличие от матричных. Выяснилось, что дело в небольшом отличии в составе нуклеозидов (они входят в нуклеотиды, которые являются структурными элементами РНК). Когда химики заменили один нуклеозид на другой, иммунного ответа в организме больше не возникало.
Они описали это открытие в ряде научных работ, которые, по воспоминаниям Вайсманна, остались по большей части незамеченными.
В 2006-м Карико и Вайсманн основали компанию RNARx, получившую правительственные гранты на сумму 900 тыс. долларов. Ученые продолжили разработки в области мРНК, но из-за разногласий с руководством Пенсильванского университета исследования пришлось прекратить, а патент на них был продан компании Cellscript.
Однако на работы Карико и Вайсманна обратил внимание руководитель лаборатории в Гарвардской медицинской школе доктор Деррик Росси. С помощью мРНК он «научил» клетки взрослого человека вести себя как стволовые, что решило давнюю этическую проблему: ранее стволовые клетки добывались из тканей эмбрионов. А впоследствии Росси стал одним из основателей компании Moderna (ее название образовано путем слияния слов modified и RNA), которая сейчас известна как производитель вакцин от коронавируса.
Сама Карико, понимая, что в Пенсильванском университете ей не удастся в полной мере применить свои знания в области технологий мРНК, в 2013 году перешла на должность вице-президента немецкой биотехнологической компании BioNTech. Именно той, которая в 2020-м совместно с американской фирмой Pfizer разработала одну из самых распространенных вакцин против Covid-19.
РНК-вакцины, появившиеся благодаря открытиям Карико и Вайсманна, основываются на стимулировании иммунного ответа организма. При введении вакцины синтетическая мРНК заставляет клетки вырабатывать белок, входящий в состав оболочки вируса (именно он придает вирусу сходство с короной). Иммунная система атакует его и вместе с тем «обучается» распознавать и нейтрализовывать настоящий коронавирус.
Такие вакцины отличаются от обычных, в которых используются ослабленные или инактивированные болезнетворные организмы и антигены, провоцирующие иммунную реакцию. РНК-вакцины содержат не сам антиген, а только код, считывая который, организм самостоятельно запускает иммунный ответ. По мнению Карико, такие вакцины являются более «чистыми», поскольку код РНК быстро разрушается, вирусный белок исчезает, и в организме остаются только антитела.
Ученая призналась, что подобное применение ее исследований стало для нее «исполнившейся мечтой», но в то же время добавила, что не привыкла ко всеобщему вниманию.
«Конечно, нет, я никогда не могла себе представить, что эта технология будет в центре внимания. Я к этому не подготовилась», — комментирует она с улыбкой.
Карико, ныне повышенная до профессора-адъюнкта в Пенсильванском университете, не собирается останавливаться на достигнутом. Планы у нее, как обычно, амбициозные, — а именно найти способы борьбы с онкологией.
«Я хочу сосредоточиться на создании РНК, способных кодировать терапевтические белки, которые помогут заживлять раны, рубцы на костях и так далее, помогут лечить больных раком», — поделилась биохимик.
Конечно, подобная слава чревата и менее приятными последствиями. Журналисты выяснили, что еще до переезда в США Карико завербовала секретная полиция Венгерской народной республики. Ученая подтвердила, что в 1978-м она подписала согласие стать информатором спецслужб, однако заявила, что сделала это под давлением: ее отца подозревали в активном участии в антикоммунистическом Венгерском восстании 1956 года. Она утверждает, что не сделала ни одного доноса.
В любом случае, большого скандала на этом фоне не возникло: слишком уж перевешивают заслуги Карико ее предположительную связь с контрразведкой.
Ее уважают и на родине: в 2021 она стала почетным жителем Сегеда и Кисуйсаллаша (города, где прошло ее детство), а также почетным профессором Сегедского университета.
Ею восхищаются и на Западе: журнал Time включил Каталин Карико в список самых влиятельных людей 2021 года, а многие ученые, включая Деррика Росси, считают, что открытия Карико и Вайсманна должны быть отмечены Нобелевской премией по химии.
История Каталин Карико — отличный мотиватор для любого аутсайдера. Она сумела выстоять в снобистской и конкурентной научной среде США, а ведь это было вдвойне тяжело для венгерской иммигрантки без связей. Она смогла справиться с унижением и игнорированием. И это помогло спасти миллионы человеческих жизней.
Обложка: Мурал с портретом Карико в Будапеште / Zoltán Balogh/EPA