„Kíváncsi gyerek voltam, mint a többiek, semmi különleges. Első osztályban nem tartoztam a legjobbak közé, mert óvodásként nem tanultam meg olvasni.” A Szolnokon született Karikó több mint kétórás Skype-beszélgetésünk alatt egy pillanatra sem akar többnek tűnni egyszerű, lelkes és szorgalmas kutatónál, akit egész életében a kíváncsiság hajtott. Hentes apja már néhány évesen disznószívet adott a kezébe, és megmutatta neki, hogyan alvad a vér. A természet iránti érdeklődését kisújszállási általános iskolai, majd gimnáziumi tanárai is tovább táplálták. 

A lemaradottság érzése viszont, azt mondja, vele maradt az egyetemen, aztán Amerikában is. „Van, akinek sok minden megadatik már az elején, mégsem tudja előnyére fordítani. Amikor az egyetemet kezdtem, nem beszéltem egy szót sem angolul, a pipettát sem tudtam kezelni, örökké azon igyekeztem, hogy utolérjem a többieket.”

Már nyolcadikban megnyerte a megyei élővilágversenyt, aztán országos harmadik lett, általános iskolásként a gimnázium biológia szakkörébe járt. Innen egyenes út vezetett a József Attila Tudományegyetem (ma Szegedi Tudományegyetem) biológia szakára, ahol éveken át népköztársasági ösztöndíjas volt. Aztán 1978-ban a Magyar Tudományos Akadémia ösztöndíjasaként kezdett dolgozni a Szegedi Biológiai Központban (SZBK) Tomasz Jenő keze alá. 

A ma 85 éves nukleotidkémikus szerint Katalin „értelmes, szimpatikus, ambiciózus lány volt”. Későbbi eredményei kapcsán Tomasz hozzáteszi: „Büszke vagyok más tanítványaimra is, de ilyen nagy gólt, mint Kati, nem lőtt talán senki sem.” Karikó első feladatának egy antivirális molekula szintetizálását kapta, ekkor kezdte el tanulmányozni a vírusokat. Ez aztán az egész életét meghatározta, és talán az emberiség történetét is befolyásolni fogja. 

A módszer

Szervezetünkben a géneket alkotó DNS-szakaszoktól a messenger RNS (mRNS) szállítja az információt arról, hogy milyen fehérjét kell a sejteknek elkészíteniük. A kódot az RNS-molekulát felépítő négyféle nukleotid sorrendje adja. Az elmúlt évtizedek kutatásaiból kiderült: a különböző vírusfertőzések ellen védelmet nyújthat az emberbe injekciózott megfelelő, szintetikusan előállított mRNS is. A szintetikus mRNS alapján a sejtek elkészítik a testidegen vírusfehérje megfelelő szakaszát, majd arra reagálva azt az ellenanyagot, amivel a szervezet képes leküzdeni magát a vírust, ha találkozik vele. 

Az mRNS klinikai tesztelése jelenleg a kardiológia és az onkológia területein a legelőrehaladottabb. Habár mostanáig nincs igazoltan sikeres mRNS-terápia, a módszer a várakozások szerint segíthet fertőző betegségek (például az influenza) elleni védekezésben, és persze felveheti a harcot COVID-19 ellen is. Nagy előnye, hogy belőle a vakcina sokkal gyorsabban elkészíthető más típusú eljárásokhoz képest: a koronavírus szekvenciájának januári megismerése és az első SARS-CoV-2 vírus elleni mRNS-vakcina emberbe fecskendezése között alig két hónap telt el. Szintén nagy előny, hogy az ilyen vakcina nem tartalmazza a vírus teljes génállományát, így biztonságos, mert véletlenül sem okoz mellékhatásként fertőzést.

A világ nagy gyógyszergyártói sokat remélnek az mRNS-kezelés nyújtotta lehetőségtől, így aztán sokat is költenek rá – ehhez kapcsolódóan olyan, az mRNS-kutatásokban vezető cégekkel lépnek szövetségre, mint a bostoni Moderna Thera-peutics, a tübingeni CureVac és a mainzi központú BioNTech. Utóbbi a tavalyi NASDAQ-ra való belépese előtt Európa legnagyobb magántulajdonban levő biotechnológiai vállalata volt.

A 70-es, 80-as évek fordulóján azonban még vajmi keveset lehetett tudni az mRNS-ek működéséről, a szegedi labor többnyire a sötétben tapogatózott. Katalint mégsem a sikertelenség, hanem egy létszámleépítés miatt küldték el az SZBK-ból, harmincévesen. Bár nem akart külföldre költözni, és közelebbi helyeken is próbálkozott, végül a philadelphiai Temple Egyetemtől kapott meghívást.

nem Sétagalopp

„Mindig RNS-sel foglalkoztam. Mi már 1986-ban kezeltünk HIV-fertőzötteket dupla szálú RNS-sel” – mondja, bár elismeri, ez a terápia nem bizonyult sikeresnek. Kutatásaihoz – munkahelyváltás után már mint a Pennsylvania Egyetem (UPenn) kutatója és oktatója – 1989-től havonta írta a pályázatokat, amikor éppen nem a laborban dolgozott. Egyet sem nyert el, ezért 1995-ben lefokozták professzori állásából, a fizetése kevesebb volt, mint a mellette álló technikusé. „Hogy valaki elérjen valamit, az nem egy sétagalopp. A lényeg, hogy a kudarcok ellenére mennyire tudja megtartani a lelkesedését.” Katalin lelkes maradt, és ezt másokra is át tudta ragasztani.

„Folyton belefutottam a fénymásolónál, mert ezek még azok az idők voltak, amikor nyomtatva olvastuk a szakcikkeket” – mondja Drew Weissman, aki 1998-ban azért ment a UPennre (a 2020-as világjárvány kapcsán is sokat emlegetett Anthony Fauci-laborból), hogy DNS-terápiát fejlesszen az AIDS kezelésére. Nem nagyon járt sikerrel, és ezt egy idő után Katalinnak is elárulta. „Katie nagyon odafigyel a körülötte lévőkre, és jól motivál másokat. Elképesztően elszánt, és mindenki másról is feltételezi, hogy az” – magyarázza Skype-on Weissman, hogyan lett a folyosói beszélgetésekből később több mint egy évtizeden át tartó közös munka. 

Megismerkedésük után nem sokkal Katalin már mRNS-eket szintetizált Weissmannak, és ezek aztán képesek voltak cselekvésre késztetni az immunsejteket.

„Nem emlékszem rá, hogy bármikor is feladott volna valamit, legfeljebb, ha bebizonyosodott, hogy nem működik.”

2000-ben publikálhatták első eredményeiket.

Amikor megkérem Katalint, próbálja meg elmagyarázni, miben áll néhány évvel későbbi, máig legnagyobb felfedezése, szabadkozva indít. „Utólag visszatekintve úgy látom, hogy kutatóként sokszor mechanikusan gondolkodtam, és nem vettem észre a kézenfekvő megoldásokat. Erre már két évvel hamarabb rájöhettem volna, de a jelentéktelen részletek kibogozására összpontosítva éppen a lényeg kerülte el a figyelmemet.”

Az RNS-t alkotó négyféle nukleotid az RNS-be való beépülés után módosításokon mehet keresztül. Amikor Katalin rájött, hogy a kísérleteiben kontrollnak használt transzfer RNS (tRNS) valószínűleg azért nem immunogén (azaz nem aktiválja az immunrendszert, így nem okoz nem kívánatos gyulladást), mert módosított nukleotidokat tartalmaz, azonnal szeretett volna módosított nukleotidot tartalmazó mRNS-t készíteni. Felismerte ugyanis, hogy ha a módosított mRNS nem immunogén, akkor a különböző terápiás fehérjéket kódoló ilyen mRNS-ek segítségével betegségek sokaságát lehet gyógyítani specifikusan, például -csonttörést, infarktust. A dilemma az volt, hogyan szintetizáljon ilyen módosított mRNS-t. 

2003-ban felhívta egykori egyetemi társát, Kiss Tamás biológust – aki már korábban felfedezte, hogy sejtjeink hogyan módosítják az RNS nukleotidjait –, és megkérdezte, van-e lehetőség enzimmel megoldani a szintetikus mRNS ilyen módosítását. Nem volt. Aztán felhívta az egyik volt SZKB-s munkatársát, Ludwig János szerveskémikust, aki kisegítette egy céglistával, ahonnan módosított nukleotidokat lehetett rendelni, ezekből készített aztán Katalin szintetikus mRNS-eket. 

Hipotézise igaznak bizonyult, a módosított mRNS-ek nem aktiválták az immunsejteket. „Nem is mondtam el akkor senkinek, mert azt hittem, talán nem jól csináltam. Aztán megismételtem a kísérletet, és újra ugyanaz történt. Olyan volt, mint egy álom, kívánni sem lehetett volna jobb mRNS-t. Akkor megmutattam Weissmannak, ő meg mondta, hogy segít bizonyítani. Eredményeinket az 50. születésnapomon, 2005. január 17-én küldtük el a -Nature-be.”

A neves tudományos szaklap azonnal válaszolt: jelentéktelennek találták a felfedezést. Az Immunity lektorai viszont elfogadták a tanulmányt, amit még a publikálása előtt beadtak szabadalmaztatni Módosított nukleozidokat tartalmazó RNS-ek és azok felhasználása címmel. Katalin elismeri, hogy a bizonyításhoz elengedhetetlen volt Weissman immunológiai tudása, ezért szerette volna őt is elkötelezetté tenni, így már a kezdetkor felajánlotta neki, hogy az eredményekből minden közös lesz. Közösen alapított cégük, az RNARx 2007-ben egymillió dollárt kapott az amerikai egészségügyi központtól (NIH) a felfedezés állati modelleken való bizonyítására. 1989 óta ez volt Katalin első sikeres, az mRNS-re fókuszáló pályázata, amelyet a kutatás vezetőjeként kapott meg.

A koronát messziről figyeli

Amikor beszélgetésünk vége felé Katalin a szobája felől az ablak irányába fordítja webkameráját, sűrű, zöldellő erdő tárul elém – harminc éve él magyar férjével az egyhektáros terület közepén. Otthon, mondjuk, nem töltött sok időt a karantén előtt, általában hétvégeken is a laborban dolgozott. Mindez nem sokat változott, amikor eladták a szabadalmat, és a szakma végre elismerte Katalin eredményeit: ő és férje is folytatták munkájukat, lányuk, Karikó Zsuzsanna – aki akkor már kétszeres olimpiai és ötszörös világbajnok volt evezésben, amerikai színekben –, befejezte a kriminológia mesterszakot, és az üzlet felé fordult. Ma üzletkötő a TriLinknél, egy módosított nukleotidokat és mRNS-t gyártó cégnél, San Diegóban.

Az évekig tartó csend után egy cikk hozta el a fordulatot a magyar professzornak. 2010-ben jelent meg a Moderna alapítójának, Derrick Rossinak, valamint a Harvard Egyetem és az MIT kutatóinak publikációja a Cell folyóiratban, amely szerint a módosított mRNS-ek segítségével őssejteket tudtak előállítani humán hámsejtekből. Rossit abban az évben a Time a legbefolyásosabb emberek közé sorolta – a Karikó név nem volt a listán, de ettől kezdve a bejegyzett szabadalom iránt megnőtt az érdeklődés. 

Katalinék szerették volna cégünknek, az RNARx-nek megszerezni a jogokat, de azokra a UPenn a saját költségeire hivatkozva rátette a kezét, és miután megnyerte a tulajdonjogi pert, azt a CellScriptnek adta el. Később a BioNTech és a teljes működését a módosított mRNS-re építő, ma 24 milliárd dollárt érő Moderna összesen 150 millió dollárt fizetett ki a Karikó–Weissman-szabadalom használati jogaiért.

Katalin 2013 óta ingázik Philadelphia és Mainz között. Akkor hagyta ott egyetemi kutatói-professzori állását, hogy segítsen a gyakorlatban megvalósítani mindazt, amin egész életében dolgozott. A befutó megkeresések közül a németországi BioNTech RNA Pharmaceuticals alelnöki pozícióját fogadta el, mert ott addigra már készítettek mRNS–t terápiás célokra. Nyolcfős csapatával olyan projekteken dolgozik, ahol az mRNS terápiás, azaz gyógyító hatású fehérjéket kódol.

Koronavírus elleni vakcinájuk már emberekben van, Németországban és az Egyesült Államokban összesen 560 egészséges tesztalanyban követik most az ellenanyag megjelenését.

Módosított, nem módosított és replikatív RNS-t tesztelnek – nem meglepő módon ő leginkább a módosított mRNS vakcinában bízik. A közlékenyebb Moderna nyilvánosságra hozott adatai szerint módosított mRNS-t tartalmazó, szintén a Karikó–Weissman-szabadalom felhasználásával készült vakcinái már átmentek az első fázisú teszteken, ők 600 alanyt figyelnek.

A világon jelenleg folyamatban lévő közel száz különböző koronavírus elleni vakcinafejlesztési program között az RNS-alapúak mellett vannak DNS-en vagy vírusfehérjén alapulók is, valamint bonyolultabb, hosszadalmasabb eljárást igénylő álvírust tartalmazók. „Én nagyon optimista vagyok, azt gondolom, hogy lesz hatásos vakcina. Az viszont lehet, hogy épp nem a leghatásosabb vakcinából kezdik majd el gyártani a legnagyobb tömeget” – utal a konkurens cégek eddigi eredményeire Karikó: amelyik legelőször jön ki, a piaci nyomás miatt valószínűleg nagy előnyt élvez majd.

„A Lufthansa utolsó járatával jöttem haza Németországból a férjem 60. születésnapjára. A visszafelé járatot már törölték” – mondja arra a kérdésre, miért Amerikát választotta székhelyéül a járvány idejére. Azóta is egyfolytában dolgozik, részben már az új projekteken, de ezekről nem mondhat semmit. Két hónapja ül otthon, és csakúgy, mint mindenki, várja a védőoltást. „Még egy ideig maradok, cégünk vezérigazgatója azt mondta, hogy amíg én nem kapom meg a vakcinámat, nem akarja, hogy repülőre szálljak.”