疫苗背后的她能得诺贝尔奖!当下最热两款疫苗多亏这个匈牙利人

laoli @ 2021年04月13日  人物

上周(12月2日)英国监管机构决定授予辉瑞Pfizer-BioNTech联合研发的新冠疫苗"紧急使用授权",计划于本周启动高危人群的接种。这款疫苗因而成为全球第一个获批大范围使用的新冠疫苗,也是第一个上市的mRNA疫苗,也成为人类历史上从研发到上市最快的疫苗(不到一年)

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mRNA全称为"信使核糖核酸",它就像是信使,可以教会我们的细胞如何制造出一种蛋白质(片段),从而触发我们体内的免疫反应。如果真正的病毒进入我们的身体,这种产生抗体的免疫反应可以保护我们免受感染。相当于给病毒画了幅肖像画,让免疫细胞去认,凡是发现具有这种特征的敌人就消灭它。

在这次新冠疫苗的研发竞赛中,这个技术成为Moderna、辉瑞公司及其合作伙伴BioNTech所研制的新冠疫苗的基础。此前,这两款疫苗在预防有症状的新冠感染方面均显示出90%以上的有效性。这与部分传统疫苗的效力相一致,而研发却只花了很短的时间。

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一时间,mRNA疫苗被西方媒体称为"人类战胜新冠的救星",而这项技术的奠基人——匈牙利人Karikó Katalin和搭档Weissman也渐渐浮出水面,吸引了世界多国媒体的目光,Moderna公司联合创始人Derrick Rossi认为,他们是诺贝尔化学奖的第一人选。

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这位65岁女科学家四十年来不懈探索、大器晚成的故事相当励志,她在采访中提及的在匈牙利和美国两地做科研的亲身经历也让人深思。今天,唐人街小编(微信号ChinatownBudapest)就为大家做一个系统讲述,特别是补充了更多匈媒最新报道中的细节。

小镇姑娘 

卡丽蔻·卡塔琳(Karikó Katalin)1955年1月出生在匈牙利中部重镇——索尔诺克Szolnok,成长在距离索尔诺克约50公里外一个只有12000居民的小镇Kisújszállás,全家人挤在只有一个房间的茅草房里,家里没有自来水,没有冰箱,父亲是个会拉小提琴的屠夫,母亲是个会计。

据卡丽蔻回忆,小的时候,每当父亲杀猪的时候,妹妹会躲开,但是她时常在一旁瞪大眼睛看,因为她好奇生命体的解剖结构。

寒假的时候,当其他人都去打雪仗的时候,她在写一篇关于(瑞典生物学家)林奈Linne的论文。上中学时,每到周末,她总是在解数学题,她说,解决问题让她快乐。用现在的话说,这就是天生爱学习的学霸了。

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上图:卡丽蔻2018年时曾回到她的中学母校——Móricz Zsigmond Református Kollégium és Gimnázium

在匈牙利化学学会的访谈中,她提到:她非常幸运的在小学和中学阶段都遇到了很好的化学老师和生物老师,8岁的时候她曾获得全国野外自然知识大赛的第三名,她的老师和她的兴趣直接影响到了她大学的专业选择和后来的学术生涯。

1978年卡丽蔻从塞格德大学毕业后,开始在塞格德生物研究所工作,并于1982年获得博士学位。可惜的是1985年的一天,研究所因为经费不足必须减员,她被辞退了,让人感慨的是,那天恰好是她30岁的生日。

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(上图:1980年在实验室中)

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(上图:在塞格德生物研究所的工作证)

于是,她不得不开始找新的工作,她曾尝试申请到法国、西班牙、英国等国家的研究机构,但是这些国家的答复都是需要自行解决经费。直到她收到了来自美国费城的坦普尔大学(Temple University)的邀约从事博士后研究工作,她决定跟工程师老公还有不到两岁的女儿举家迁居美国。

 

初到美国 

根据当时匈牙利的外汇兑换规定,她们通过合法途径只能换到100美金,她不想仅带着这么点可怜的盘缠出国,两口子决定卖掉家里最值钱的拉达车,再拿到黑市上兑换美金,然后缝在了女儿的泰迪熊玩具中。

1985年,这位来自铁幕另一边的东欧女人,放弃了在匈牙利的一切,来到了举目无亲的陌生国度,机票是单程的,一家三口身上只有1200美元。她说:当时他们在美国不认识任何人,就像不会游泳的人被扔进了深水区,那段时间她要为生计拼命工作,家里总是没什么钱,天天都要过紧日子。

好在研究工作还算顺利,她在坦普尔大学(Temple University)的老板专注改造核苷领域,让她打开了眼界。她曾提到一个很有趣的细节,有一种实验耗材,她在匈牙利实验室中都是很节省地循环使用,但是美国实验室里,同事们都是只用一次,用后就扔掉了。她花了很长时间才适应这种使用习惯,在很长的时间里她都会下意识地拿去清洗后再用。

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在坦普尔经过了颇有收获的三年后,由于卡丽蔻希望扩展自己的研究方向,她选择离开。此后的一年,她曾短暂在华盛顿做干扰素研究,那一年里面她每周往返费城看望丈夫和女儿,周一凌晨又奔向华盛顿上班。

人生低谷 

1989年卡丽蔻拿到了著名的宾州法尼亚大学(简称宾大)医学院的全职工作,重新回到费城,不必再与家人两地分居了。新上司对她的研究方向很有热情,她终于有机会放手去做人工合成mRNA的研究,在这之后的24年里,卡丽蔻一直都在宾大的实验室里孜孜不倦的钻研着这个领域。

当时人们对信使RNA的了解还很有限,这个技术的致命缺陷是,合成的mRNA非常容易受到人体自身免疫系统的攻击,这意味着可能合成RNA还未被运送到靶细胞,就已经被人体的免疫系统发现并摧毁了。更糟的是,由此可能会激起免疫反应,从而使该疗法给某些患者带来炎症,甚至生命风险。这在当时完全是一个挑战,但Karikó坚信这个问题是可以解决的。然而,当时并没人信她能解决。

1990年,卡丽蔻以宾州大学助理教授的身份第一次提交了"基于mRNA的基因疗法"的研究申请,但未能成功申请到经费,但是她并没有气馁,她认为可能是自己的实验方法还不够让人足够信服,所以她不断的完善,坚持每年提交申请,但却是"屡战屡挫"。那几年,她每天想的都是"经费、经费、经费",但得到的永远是"不、不、不"。

卡丽蔻是个工作狂,她每天5点就会起床,经常在跨年夜还在做实验,睡在实验室也是家常便饭,她家的地下室也被她改成了实验室。她说他爱实验室,做实验就是她的整个人生。

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1995年,也就是她到宾大任教六年后,一直在努力追求终身教职的她,却被降职了,由于一直申请不到科研经费,她的上司也已失去了信心。在学术圈,这是让人非常挫败和伤心的境遇,然而屋漏偏逢连夜雨,同一年她身体抱怨,疑似罹患癌症,丈夫又因签证问题卡在匈牙利,这接连的打击却依然没有把她打倒,她对媒体说:她从未怀疑过这项技术的可行性,利用mRNA来治疗疾病在理论上是行得通的。我只希望我能够活的更久,我只是需要把实验做得更好,我梦想着我可以治疗的所有疾病。就是这种近似偏执的信念,支撑着卡丽蔻度过了那段最难的日子。

时来运转 

1998年,时来运转,卡丽蔻终于等到了第一笔经费拨款,10万美元。同样是在这一年,她在复印机旁边结识了她未来的研究搭档——Drew Weissman,这位老兄刚刚从美国国家卫生研究院(National Institutes of Health)跳槽到宾大,当时恰好也遇到了研究的瓶颈——他尝试用DNA技术研发艾滋病病毒HIV的疫苗,但一直没有进展;卡丽蔻向他"推销"了信使RNA。威斯曼慧眼识珠,看到了信使RNA的潜力。两人一拍即合,成为合作伙伴,探索用人工合成mRNA技术的应用。

2005年,他们终于找到解决人体免疫反应的办法,用弱化的版本替换了一个RNA的模块。这样,人造的信使RNA,就像神偷一样,可以不知不觉的潜入人体细胞,而不会惊醒人类的免疫防御系统。而且在小白鼠实验中,这种 mRNA 最终被证明具有足够的稳定性,不仅可以在小白鼠体内停留,还可以制造蛋白质。这一天距离卡丽蔻来到宾大已经过去了整整十年。

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(上图:卡丽蔻在宾大实验室与一位匈牙利籍学生)

很快,卡丽蔻与威丝曼成立了一家名叫RNARx 的公司,希望通过这项技术来开发药物,他们的项目也得到了美国政府的100 万美元的支持。然而,在政府资金到位后不久,宾夕法尼亚大学就出售了该技术的知识产权,这项技术还未进入临床试验就夭折了。

尽管他们的创业未能成功,但他们的论文却吸引当时还是斯坦福大学博士后的Derrick Rossi(Moderna的创始人之一)的注意。Rossi把他们发明的技术应用于干细胞生物学研究中,并很快得到了很好的结果。之后,Rossi带着其研究成果分别拜访了MIT生物工程教授、发明家Robert Langer和Flagship Ventures风险资本首席执行官Noubar Afeyan,大家立刻认识到该技术不仅可以用于制药、研制疫苗,甚至可以运用到更多领域。之后,三人作为联合创始人迅速成立了一家制药公司,即如今新冠疫苗研制领域的明星公司Moderna(来自Modified RNA的缩写)。

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(上图:Moderna创始人之一Derrick Rossi,他已于2014年离开Moderna)

同时,卡丽蔻和威丝曼的研究成果也引起了远在德国莱茵河畔左岸的美因茨大学(Mainz University)的一对土耳其裔科学家夫妇(Uğur Şahin和Özlem Türeci)的注意,他们看到了使用mRNA技术研发癌症疫苗的广阔前景,从而成立了一家新的制药公司,这就是如今与辉瑞公司合作研发mRNA疫苗的BioNTech。2013年,Kariko教授也加盟了BioNTech,担任其高级副总裁,直接负责mRNA的研究工作。

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(上图:BioNTech公司两位土耳其裔老板)

后来的故事,华人朋友们就都很熟悉了。这两家公司研发的mRNA新冠疫苗取得了远超预期的漂亮数据,股价大涨,一夜爆红。其影响已远远超越这场疫情本身,预示着以基因为基础的技术时代已经到来,有望给癌症、心脏病和其他传染病提供新的治疗方法。

现在 

从1978年卡丽蔻开始进入学术圈,到2020年因新冠疫情意外"出头",已经过去了42年,坐了42年的冷板凳才得以在学术圈内外证明自己和研究成果的价值,真的是非常让人钦佩。

她跟丈夫贝劳Francia Béla,30年多来一直住在费城的房子。她说:丈夫是她背后的男人,他就像是个超人,做家具、砌墙、修车...什么都会做;对她的工作也非常支持,从来不会说"别做实验了,去做饭!

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(上图:在费城家中)

据唐人街小编(微信号ChinatownBudapest)了解,她们的女儿苏珊Susan Francia是美国队赛艇女子八人单桨队员,曾获得两届奥运会金牌(北京、伦敦)和五次世锦赛冠军,现在美国赛艇培训中心担任教练员。英国《卫报》还提到说,女儿的匈牙利语非常流利。

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(上图:一家三口)

回忆起当年被塞格德大学辞退而被迫远走他乡,卡丽蔻说:如果当时我留在匈牙利,恐怕只会变成一个不断抱怨的平庸科学家。

匈牙利HVG记者问,是否跟匈牙利的科学界还有联系?是否匈牙利科学院或者主管科学的部长对她表示祝贺?卡丽蔻回答说:她跟塞格德大学同届的、生活在国外的同学还保持联系,目前还没有匈方官员的祝贺,但是2012年诺贝尔生理学医学奖获得者、日本干细胞科学家山中伸弥(曾发现"发现成熟细胞可被重写成多功能细胞")对她表示了祝贺。

她还跟HVG记者骄傲地透露,自己曾跑过一次马拉松。

 

 

本文综合编译和整理自:

①https://hvg.hu/tudomany/20201202_biontech_pfizer_koronavirus_vakcina_engedelyezes_egyesult_kiralysag

②https://g7.hu/elet/20200324/magyar-kutato-tette-le-a-keszulo-koronavirus-vakcinak-alapjait/

③http://epa.oszk.hu/03000/03005/00037/pdf/EPA03005_MKL_2019_04_118-121.pdf

④https://moricz.arrabonus.hu/?p=4165

⑤https://www.theguardian.com/science/2020/nov/21/covid-vaccine-technology-pioneer-i-never-doubted-it-would-work

⑥https://nypost.com/2020/12/05/this-scientists-decades-of-mrna-research-led-to-covid-vaccines/

⑦https://www.statnews.com/2020/11/10/the-story-of-mrna-how-a-once-dismissed-idea-became-a-leading-technology-in-the-covid-vaccine-race/

⑧https://www.leiphone.com/news/202003/QvcYJ4sZvZ6ZfKMW.html

⑨http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2020-06/29/content_447597.htm?div=-1

⑩https://www.essra.org.cn/view-1000-1563.aspx

http://blog.sciencenet.cn/blog-1184431-1260118.html

http://med.china.com.cn/content/pid/220460/tid/1026

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