考里科出生于匈牙利,现为德国制药公司拜恩泰科(BioNTech RNA)副总裁,以及匈牙利塞格德大学教授和宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院兼职教授。但是在此之前,她可以说是科学界的边缘人物,生活窘迫,职位和教职低,工资低,没有人愿意资助她和韦斯曼的研究。
1985年,塞格德生物研究中心因缺少经费开始减员,考里科被裁后,申请到美国天普大学的博士后职位。当时她和丈夫带着两岁的女儿踏上异国他乡。他们没有信用卡,而且政府不允许兑换超过100美元的现金,他们在黑市卖掉了车,把900英镑缝在女儿的泰迪熊里偷偷带出境。
2013年,考里科与宾州大学再次产生矛盾,校方明确表示她对mRNA的研究既无价值,也无前景,因此拒绝恢复她1995年降薪的教师职位,而且在知识产权许可上与她产生分歧,宾大将知识产权卖给了另一家公司(2006年,在宾大期间,考里科和韦斯曼申请了第一个mRNA相关专利——含修饰核苷酸的mRNA制备及应用,主要涉及无免疫原性、包含核苷酸修饰等特性的mRNA)。
通过交流,韦斯曼从免疫学家角度,感到考里科的研究极为重要,也很感兴趣,决定资助她继续研究,考里科的项目也正式成为“韦斯曼—考里科项目”。韦斯曼的帮助可谓雪中送炭,不仅是资金支持,还有精神鼓励。更重要的是,两人的研究产生了互补效应。
直到2020年11月,辉瑞与BioNTech联合宣布,所研发的冠病疫苗mRNA BNT162b2有效率超过90%(最终数据是有效率达95%);莫德纳宣布,所研发的mRNA疫苗mRNA-1273有效率也接近95%。两者都是基于考里科和韦斯曼的发现而研发的。
考里科和韦斯曼的贡献是,通过对mRNA碱基修饰重要性的基本发现,让研发mRNA疫苗成为可能。考里科和韦斯曼在2005年前后发现,将mRNA中一种称为尿苷(尿嘧啶核苷,uridine)的分子,替换成类似的分子假尿苷(pseudouridine,Ψ),就能避免体内产生炎症,而且免疫系统不会灭掉mRNA分子,从而让人体细胞产生病毒的蛋白质,后者则刺激机体产生抗体,消灭病毒。尿苷就是RNA特有的碱基,因此mRNA疫苗就是以病毒之道还治病毒。此外,2015年,考里科又发现用脂质纳米颗粒包裹mRNA,可防止它们过快降解并促进它们进入细胞。这也是mRNA疫苗研发的关键因素。
考里科和韦斯曼获得今年的诺贝尔奖,可说是他们一生辛勤研究的回报,在表面光鲜的后面是砥砺前行。这是所有研究工作能获得成果的不二规律。mRNA作为预防和治疗工具,在未来也可能改变人类的医疗、寿命,亦即整个人类的命运。
(作者是北京学者)
考里科在天普大学重启科研之后,发展并不顺利。因为她与导师关于mRNA的理解并不相同,她的导师和科学界主流都不看好mRNA的研究。她无奈之下于1990年转到宾夕法尼亚大学继续研究。但来到宾州大学的考里科也不顺利,同侪也不认同她对mRNA的研究。没有成果的考里科在1995年被大学降职降薪,才得以保留职位。屋漏偏逢连夜雨,考里科在这期间罹患癌症,做了两次手术。她丈夫由于签证问题滞留在匈牙利,长达半年无法返美。一切重担都由她一人承担,她一边接受治疗,一边照顾孩子。在年薪不到6万美元的情况下艰难度日。
mRNA疫苗是利用病原体的mRNA进入到人体的免疫细胞,然后诱使细胞产生病毒的蛋白质,之后人体的免疫细胞可以识别这种特异性的蛋白质,并消灭病毒或病原体。对于冠病来说,就是通过导入冠病病毒的S蛋白,然后让机体识别,产生抗体,以攻击和消灭病毒。
考里科不得已选择辞职,加入BioNTech并担任高级副总裁,但是宾大称这是一家连网站都不存在、名不见经传的小公司,意指考里科的选择和研究毫无价值。
然而,把病原体的mRNA输送到人体后,遇到的最大问题是,机体免疫系统会识别,不等它们产生病原体的蛋白出来,就会消灭它并引发机体的炎症反应。因此,如何让mRNA顺利进入人体细胞并产生病毒蛋白质,是研发mRNA疫苗最为关键的一步,而且还要使进入人体的mRNA不对人产生伤害。
即便如此,在获得诺贝尔奖后,也还有人认为他们是运气好,借助冠病疫情的东风。然而,世界上从来没有什么事情能靠运气就成功,更不可能随随便便就获得成果。在取得举世皆知的成果及世界最重要科学大奖的后面,是艰难的研究,艰苦的工作和矢志不渝的努力。
幸运的是,1997年考里科在宾州大学医学院复印科研资料时,偶然遇见刚加入医学院的免疫学家韦斯曼。韦斯曼向她介绍自己是研究爱之病病毒疫苗的,考里科则介绍她是研究RNA的,可以合作做有关mRNA的任何事情。
相信直到现在,包括学界的人很多也不知晓考里科和韦斯曼是谁。获得诺奖让之前籍籍无名的他们开始为世人所知,原来拯救世界的冠病mRNA疫苗,就是基于他们的发现基础研发出来的,由此让人类从三年的冠病大流行中解脱出来。当然,疫苗只是人类战胜疫情的重要手段之一。
在后来的合作中,考里科主要负责mRNA改进,韦斯曼则负责免疫性检测。直到2005年,他们发现mRNA引发机体免疫应答(产生炎症,而且机体免疫系统可消灭mRNA分子)的原因是,尿嘧啶(U)惹的祸,它与核糖有两种连接方式,正常情况下形成尿苷,但在特殊情况下还形成假尿苷(Ψ)。如果用Ψ代替U后形成修饰mRNA,就可效躲避免疫系统的识别而不再出现炎症反应。
瑞典卡罗琳医学院宣布,将2023年诺贝尔生理学或医学奖授予卡塔林·考里科(Katalin Kariko)与德鲁·韦斯曼(Drew Weissman),以表彰他们在核苷碱基修饰方面的发现。这些发现使得针对2019冠状病毒的有效信使RNA疫苗得以研发。考里科和韦斯曼将平均分享1100万瑞典克朗(约136万新元)的奖金。
这在考里科身上表现得尤为突出。
之后,考里科和韦斯曼的研究逐渐获得资金支持,再后来就是遇到冠病全球暴发,并且依靠他们的发现,辉瑞与BioNTech以及莫德纳公司率先研发出两款mRNA疫苗,成为拯救世界的重要利器。