mRNA疫苗背後推手 匈牙利裔女科學家沉潛多年、受盡嘲諷

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匈牙利裔生物化學家卡里科(Katalin Kariko),是一名肉舖的女兒,畢生投入mRNA領域,美國輝瑞與德國BioNTech、藥廠莫德納(Moderna)得以研發出防護力高的新冠肺炎mRNA疫苗,均可歸功於她。

美國《紐約時報》報導,出生在人口不到1.5萬的中歐小鎮「小新薩拉什」(Kisujszallas),卡里科從小立下成為科學家的志向。

遠走他鄉 數十年來坐板凳

在匈牙利首屈一指的塞格德大學(University of Szeged)獲得博士學位以後,留在該校生物研究中心擔任博士後研究員。由於研究資金嚴重匱乏,卡里科在1985年與丈夫帶著2歲女兒移居美國,事業並沒有自此好轉,數十年來在學術界載浮載沉,堪稱是學界的「板凳球員」。

當時還施行社會主義的匈牙利,只允許他們夫妻帶著100美元出國,只能在女兒的泰迪熊偷偷縫了900英鎊,成為起家的微薄資金。

卡里科一生專攻信使核糖核酸(messengerRNA,mRNA)技術,mRNA是由DNA由轉錄而來,帶著遺傳訊息,為下一步轉譯成蛋白質提供需要的訊息,是冷門的研究領域。

她堅信mRNA能夠促使細胞製造所須的藥物,並可應用在疫苗等領域。多年來,從賓州大學的一個實驗室轉到另外一個實驗室,靠著相信她的教授收留,學術生涯「並不穩固」(fragile)。

如今,她與賓州大學的同事懷斯曼(Drew Weissman)合作,為輝瑞BNT疫苗與莫德納打下良好基礎,列入了開發新冠肺炎疫苗的「英雄榜」,也是諾貝爾醫學獎的潛在人選。

創新研發「不一定獲重視」

卡里科似乎不在意長年來被冷眼對待,「誰在乎這些?」,「坐板凳又如何,科學是件美好的事情」。時至今日,她在學校的職稱也僅是一名「兼任副教授」(adjunct associate professor)。

美國聯邦首席傳染病專家佛奇(Anthony Fauci)在了解卡里科的工作內容後,稱她很沉醉在mRNA的研究之中。他認為,該技術不只可預防新冠肺炎,也可能改善愛滋病(HIV)、瘧疾、流感等其他疫苗。

報導分析,卡里科面臨的難題,對科學家而言非常熟悉。他們需要資金來支持前衛的點子,但不一定總是有機會,往往是「平凡無奇的研究得到了豐厚的回報」。

曾與卡里科合作的神經外科醫生蘭格(David Langer)坦言:「當你的想法有違常規時,很難突破現狀。」贊助者也可能考量到投資風險。

成功製造蛋白「像是上帝」

最初著手進行研究時,仍處於mRNA技術的早期階段,被視為是「理論派」。光是從實驗室製造RNA、如何讓 mRNA進入人體細胞,就是待突破的領域,遑論是發揮特定有效且安全的作用。

她先在賓州大學的心臟病學家波納森(Elliot Barnathan)找到研究助理教授的工作,該職位並非終身職,也鮮少獲得資助。

即使如此,卡里科與波納森合作,嘗試mRNA置入在細胞之中,誘導細胞產生新的尿激酶受體蛋白質,「當時多數人都在嘲笑我們」。

最終,兩位傑出的科學家在長廊盡頭的一間狹小房間,成功監測到細胞產生新的蛋白質,也意味著mRNA足以指導細胞製造任何蛋白質。

「那一刻,我感覺自己像個上帝。」

老鼠、兔子等動物實驗失敗

她與波納森曾打算mRNA技術,改善冠狀動脈旁路移植(heart bypass surgery)的血管,甚至藉此延長人體細胞的壽命。

好景不常,波納森離開了學校,到民間生技公司任職,卡里科又落回沒有實驗室與金援的窘境,若找不到人收留她,「隨時都得打包走人」。

在蘭格、懷斯曼的幫助下,卡里科待下來擴大實驗,但挑戰接踵而來。她所做研究許多以失敗告終,「中風兔子實驗失敗了」、「老鼠行為詭異,停止進食與奔跑」,進度停滯不前。

蘭格憶起曾與卡里科共事的經驗,她啟發了他對科學與實驗的看法,「必須聽自己不願意聽的事物,要勇於接受失敗並從中學習」,也是通往成功的不二法門。

新冠疫苗問世!開一盒巧克力壓壓驚

不斷改良以後,懷斯曼與卡里科終於促使mRNA驅動每個細胞製造10倍蛋白質,同時不會引發免疫系統的攻擊,並在猴子身上重現了研究成果。

這一驚人發現,最初卻沒有獲得關注,業界領先的科學期刊拒絕刊登,只得到「mRNA不是一種很好的治療方法,請勿再打擾」的回應,製藥公司與投資者也興趣缺缺。

最終,德國BioNTech、美國藥廠莫德納(Moderna)找上門,mRNA疫苗也就此問世。2020年11月8日,輝瑞BNT發表第一個研究成果,表明 mRNA 疫苗對新病毒提供強大的防護力。

輝瑞與莫德納的mRNA疫苗。(湯森路透)

得知消息的卡里科,像是早有準備地告訴自己的丈夫「我始終它是可行的」,當天開了一整盒巧克力慰勞自己。

懷斯曼與家人到義大利餐館點了外送,小酌一番慶祝著,「我希望我們的實驗室研發出有助於人類的事物」,「如今,我畢生的夢想已就此滿足」。

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