Dr. Kati Kariko bir kasap kızı olarak Macaristan'da büyüdü. Daha önce herhangi bir bilim insanı ile tanışmamış olmasına rağmen bir bilim insanı olmak istediğine karar verdi. 

20'li yaşlarında Amerika Birleşik Devletleri'ne taşındı ancak yıllarca kalıcı hiçbir pozisyon bulamadı, bunun yerine akademinin kenarlarında atılı kaldı. Şimdi ise meslektaşlarının Kati dediği, 66 yaşındaki Katalin Kariko, Covid-19 aşısını geliştiren kahramanlardan biri olarak tanınıyor. Yakın çalışma arkadaşı Pennsylvania Üniversitesi'nden Dr. Drew Weissman ile yaptığı çalışmalar, Pfizer-BioNTech ve Moderna tarafından üretilen ve şaşırtıcı derecede başarılı olan aşıların temelini attı. 

Dr. Katalin Kariko'nun Macaristan'da üniversitede doktora yaptığı yıllardan... 

Dr. Kariko, tüm kariyeri boyunca mRNA olarak adlandırılan mesajcı RNA'ya, yani DNA talimatlarını her hücrenin protein yapma makinesine taşıyan genetik koda odaklandı. Dr. Kariko, hücrelere aşılarla birlikte kendi ilaçlarını yapma talimatı vermek için mRNA'nın kullanılabileceğine ikna olmuştu. Ancak Pennsylvania Üniversitesi'ndeki kariyeri yıllarca kırılgan bir durumda seyretti.

Bir laboratuvardan diğer laboratuvara geçti, üst düzey bir bilim insanın kendisini kabul etmesi için çabaladı durdu. Yılda hiçbir zaman 60.000 dolardan fazla para kazanamadı. Yoğun duygulu ve kararlı olarak biri olarak tanınan Dr. Kariko, çalıştığı laboratuvarın neredeyse "tezgâhında" yaşıyor. Şöhretse umurunda değil.

1985’te eşi ve 2 yaşındaki kızı ile birlikte Macaristan’dan doktora sonrası öğrencisi olarak Philadelphia’da, Temple Üniversitesi’nde bir iş için ABD’ye taşındı. 1989'da, daha sonra Pennsylvania Üniversitesi'nde kardiyolog olacak olan Dr. Elliot Barnathan’ın yanında bir iş buldu. Düşük seviyeli bir pozisyon olarak profesörün araştırma görevlisiydi ve görevi kalıcı kadrolu bir pozisyona dönüşecek de değildi. Dr. Kariko’nun hibelerden gelecek parayla desteklenmesi gerekiyordu ama kimse kendisine hibe vermedi.

Dr. Kariko ve Dr. Barnathan, mRNA'yı hücrelere yerleştirmeyi ve hücreleri yeni proteinler yapmaya teşvik etmeyi planladı. İlk deneylerden birinde, stratejiyi hücrelere ürokinaz reseptörü adı verilen bir protein yapma talimatı vermek için kullanmayı umuyorlardı.

"Çoğu insan bize güldü" 

Deney işe yararsa, reseptöre çekilecek yeni proteini radyoaktif bir molekülle birlikte tespit edeceklerdi.

Dr. Barnathan, "Çoğu insan bize güldü" dedi.

Hayırlı bir günde, iki bilim insanı, uzun bir salonun sonundaki dar bir odada, nokta vuruşlu bir yazıcının yanında hazırlıklara başladı. Yazıcıya radyoaktif molekülü izlemek için bir gama sayacı takılması gerekiyordu. Sayaç takıldığı anda printerdan adeta veri yağmaya başladı.

Dedektörleri, hücreler tarafından üretilen yeni proteinler buldu. Hücrelerin bu proteinleri asla üretmeyecekleri sanılıyordu. Bu da mRNA'nın herhangi bir hücreyi herhangi bir proteini yapmak üzere yönlendirmek için kullanılabileceğini gösteriyordu.

Dr. Kariko o günü, “Kendimi tanrı gibi hissettim” diye hatırlıyor.

Dr. Katalin Kariko ve Dr. Barnathan’ın aklında bir sürü fikir vardı. Bypass ameliyatı için kan damarlarını iyileştirmekte mRNA kullanabilirlerdi, hatta bu prosedürü insan hücrelerinin ömrünü uzatmak için bile kullanabilirlerdi.

Dr. Kariko o kadar sorun yaşadı ki artık herkes bırakacağını sanıyordu

Ancak Dr. Barnathan kısa bir süre sonra üniversiteden ayrıldı ve bir biyoteknoloji firmasında kendisine teklif edilen işi kabul etti ve Dr. Kariko bir laboratuvardan, dolayısıyla finansal destekten yoksun kaldı. Pennsilvanya’da artık ancak başka bir laboratuvar bulursa kalabilirdi. O günler için “etrafımdakiler bırakacağımı sanıyordu" diyor.

Üniversiteler yalnızca sınırlı bir süre için doktoralı araştırma görevlilerini destekliyordu. Hibe alamazlarsa üniversitede kalamıyorlardı. Dr. Kariko ise harika bir hibe teklifi yazarı değildi ve mRNA henüz daha çok bir fikir düzeyindeydi.

Dr. Kariko'yu tıp asistanlığı yaptığı günlerden beri tanıyan Dr. Langer, beyin cerrahisi bölüm başkanından Dr. Kariko’nun araştırmasına bir şans vermesini rica etti. Bugün Dr. Kariko, Dr. Langer’in bölüm başkanı ile konuşmasının kendisini kurtardığını düşünüyor.

Dr. Langer ise geriye baktığında, pek çok bilim insanını felakete sürükleyen düşünce tarzından kendisini kurtaranın Dr. Kariko olduğuna inanıyor.

Dr. Kariko ile birlikte çalıştıkça Dr. Langer gerçek bilimsel anlayışın anahtarının deney tasarlamak olduğunu fark etti. Kritik verilerin genellikle bir deneyin, karşılaştırma için kukla madde barındıran kontrol grubundan geldiğini öğrendi.

“En iyi bilim insanları fikirlerini doğrulamak yerine kendilerinin yanıldığını kanıtlamaya çalışır”

Dr. Langer, "Bilim insanlarının verilere bakıp kendi fikirlerini doğrulamaya çalışmak gibi bir eğilimi var. En iyi bilim insanları ise kendilerinin yanıldıklarını kanıtlamaya çalışır. Kati’nin dehası, başarısızlığı kabul etme, denemeye devam etme istekliliği ve soru sormakta yeterli zekaya sahip olmayan insanların sorularını yanıtlama yeteneğiydi" diyor.

Dr. Langer, beyin ameliyatı sonrasında kan pıhtısı geliştiren ve sıklıkla felç geçiren hastaları tedavi etmek için mRNA kullanmayı planlıyordu. Langer’ın kafasındaki, kan damarlarını genişleten ancak yarı ömrü milisaniye olan bir madde olarak nitrik oksit yapmak için kan damarlarındaki hücreleri almaktı. 

Dr. Langer ve Dr. Kariko felçleri incelemek üzere mRNA'larını, mRNA'ları izole edilmiş kan damarlarında denediler. Sonuç başarısızdı. New York, Buffalo'ya, felce eğilimli tavşanların olduğu bir laboratuvara deneme yapmak için karın ortasında yürüdüler. Sonuç yine başarısızdı.

Sonra Dr. Langer üniversiteden ayrıldı ve bölüm başkanı da üniversiteden ayrıldığını söyledi. Dr. Kariko yine laboratuvarsız ve araştırma için fonsuz kalmıştı.

Bir gün bir fotokopi makinesi önünde başlayan bir sohbet Dr. Kariko’nun hayatındaki gidişatı tamamen değiştirdi. Dr. Drew Weissman ile arasında geçen konuşmada Dr. Kariko, "Ben bir RNA bilimcisiyim. mRNA ile her şeyi yapabilirim" dedi.

Weissman, Kariko’ya H.I.V.'e karşı bir aşı yapmak istediğini söyledi. Dr. Kariko, "Evet, evet, yapabilirim" dedi.

Dr. Weissman ve Dr. Kariko

Cesaretine rağmen, mRNA hakkındaki araştırması durmuştu. Petri kaplarındaki [hücre kültürlerinin konduğu kapaklı cam kap] hücrelere kendi seçtiği proteini yapma talimatı veren mRNA molekülleri yapabilirdi. Ancak yaşayan fareler üzerinde yaptığı yeni deneme işe yaramadı.

Fareler hastalandı. mRNA’ya eklenen molekül ise her şeyi çözdü

Dr. Weissman, "Kimse nedenini bilmiyordu. Tek bildiğimiz farelerin hastalandığıydı. Kürkleri kabardı, kamburlaştılar, yemek yemeyi ve koşmayı bıraktılar" diyerek olayın sonuçlarını aktardı.

Farelerde yapılan deneyle bağışıklık sisteminin istilacı mikropları taşıyan mRNA'ları tespit ettiği ve iltihaplanma ile tepki vererek tanıdığı ortaya çıktı. 

Bilim insanlarının mRNA enjeksiyonları bağışıklık sistemi tarafından bir patojen istilası gibi algılanıyordu.

Ancak bu sonuçla birlikte başka bir bulmaca ortaya çıktı. Her insanın vücudundaki her hücre mRNA yapar ve bağışıklık sistemi bunu görmezden gelir. Dr. Kariko, yaptığı mRNA’nın neden farklı algılandığını merak ediyordu.

Deneydeki bir kontrol nihayet bir ipucu sağladı. Dr. Kariko ve Dr. Weissman, mRNA'larının aşırı bağışıklık reaksiyonuna neden olduğunu fark etti. Öte yandan insan vücudundaki başka bir RNA formu olan, tRNA olarak adlandırılan transfer RNA’ya kontrol moleküllerinin böyle bir reaksiyon vermediğini gördüler.

tRNA'da psödoüridin adı verilen bir molekül, mRNA’nın bağışıklık tepkisinden kaçmasına izin veriyordu. Doğal olarak oluşan insan mRNA'sı da bu molekülü içeriyordu.

Dr. Kariko ve Dr. Weissman tarafından yapılan mRNA'ya eklenen psödoüridin molekülü de aynısını yaptı ve üstelik mRNA'yı çok daha güçlü hale getirerek her hücrede 10 kat daha fazla proteinin sentezinin yapılmasını sağladı.

Bilimsel keşif sonrası ne hibe verdiler, ne makalelerini bastılar ne de sermaye sağladılar

mRNA'ya psödouridin eklenmesinin mRNA’yı vücudun bağışıklık sisteminden koruduğu fikri, çok çeşitli heyecan verici uygulamalara neden olacak temel bir bilimsel keşifti. Keşif, mRNA'nın bir bağışıklık sistemi saldırısına neden olmadan hücrelerin işlevlerini değiştirmek için kullanılabileceği anlamına geliyordu.

Dr. Weissman, "İkimiz de hibe yazmaya başladık” dedi. Ve ekledi: Ancak ”Hibelerin çoğunu alamadık. İnsanlar mRNA ile ilgilenmiyordu. Hibeleri inceleyen kişiler, mRNA'nın iyi bir terapötik olmayacağını söylüyor ve bu yüzden zahmet etmeyin diyorladı."

Önde gelen bilimsel dergiler çalışmalarını reddetti. Araştırma nihayet Immunity dergisinde yayımlandığında ise çok az ilgi gördü.

Dr. Weissman ve Dr. Kariko daha sonra bir hayvan üzerinde, bir maymunda seçtikleri bir proteinin hücreleri harekete geçirebileceğini göstermek istedi. Maymunlara, kırmızı kan hücrelerinin yapılmasını teşvik eden bir protein olarak eritropoietin için mRNA enjekte ettiler. Hayvanların kırmızı kan hücresi sayıları hızla yükseldi.

Bilim insanları, vücudu insülin veya diğer hormonlar ya da bazı yeni diyabet ilaçları gibi herhangi bir protein ilacı yapmaya teşvik etmek için aynı yöntemin kullanılabileceğini düşündü. En önemlisi, mRNA daha önce hiç görülmemiş olsa da bir aşı yapmak için de kullanılabilirdi.

Doktorlar vücuda bir virüsün parçasını enjekte etmek yerine, hücrelere kısaca virüsün o kısmını yapmalarına teşvik edecek şekilde mRNA'yı enjekte edebilirlerdi.

Dr. Weissman “İlaç şirketleri ve girişimlere sermaye sağlayanlarla görüştük. Kimse umursamadı. Çok çığlık atıyorduk ama kimse bizi dinlemiyordu" dedi.

Çığlıklarını sadece Pfizer-BioNTech ve Moderna duydu

Sonunda, iki biyoteknoloji şirketi çalışmalarını fark etti: ABD’den Moderna ve Almanya'dan BioNTech. Pfizer, BioNTech ile ortaklık kurdu ve Pfizer-BioNTech artık Dr. Weissman’ın laboratuvarına fon sağlanmasına yardımcı oluyor.

"İşe yarıyor" 

Tam bir mRNA grip aşısının klinik denemeleri başlamıştı ve sitomegalovirüs ve Zika virüsüne karşı yeni aşılar geliştirme çabaları deneniyordu ki Corona virüs salgını ortaya çıktı. Araştırmacılar, herhangi bir Corona virüs türünün en önemli özelliğinin, virüsün yüzeyinde bulunan ve kendisini insan hücrelerine enjekte etmesine izin veren başak proteini olduğunu neredeyse 20 yıldır biliyorlardı. Bir mRNA aşısı için bu, büyük bir hedefti. 

Çinli bilim insanları 2020 yılının Ocak ayında Wuhan'ı kasıp kavuran virüsün genetik dizisini yayınladı ve dünyanın her yerinde araştırmacılar çalışmaya başladı. 

BioNTech, mRNA aşısını sadece saatler içinde, Moderna ise iki günde tasarladı. 

Her iki aşının fikri, insan hücrelerine Corona virüsün başak proteinini üretmeleri için kısaca talimat verecek mRNA'yı vücuda tanıtmaktı. 

Bağışıklık sistemi proteini görür, onu yabancı olarak tanımlar ve vücutta ortaya çıktığı takdirde Corona virüse saldırmayı öğrenir. Yine de aşılar, mRNA'yı kaplamak ve mRNA’yı gireceği hücrelere taşımak için bir lipit baloncuğuna ihtiyaç duyuyordu. Araç, British Columbia Üniversitesi'nden, aralarında Pieter Cullis’in de bulunduğu birçok bilim insanının 25 yıllık çalışmasına dayanarak yapılmıştı ve hızlı bir şekilde gönderildi. 

Bilim insanlarının ayrıca virüsün başak proteinini Çinli araştırmacılar tarafından sağlanan genetik verilerden ayırmaları gerekiyordu. ABD’deki Ulusal Sağlık Enstitüleri'nden Dr. Barney Graham ve Austin'deki Texas Üniversitesi'nden Jason McClellan bu sorunu kısa sürede çözdü.

Hızla tasarlanan aşıların test edilmesi, şirketler ve Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından muazzam bir çaba gerektiriyordu. Ancak Dr. Kariko'nun hiç şüphesi yoktu.

8 Kasım'da Pfizer-BioNTech aşı çalışmasının ilk sonuçları geldi ve mRNA aşısının yeni virüse karşı güçlü bir bağışıklık sağladığı belirlendi. Dr. Kariko kocasına döndü. “İşe yarıyor. Biliyordum” dedi. 

Dr. Kariko başarısını kutlamak için o gün bir kutu Goobers çikolata kaplı yer fıstığınının tamamını kendisi yedi.

Dr. Weissman, ailesiyle birlikte bir İtalyan restoranından paket yemek siparişi vererek sonuçları kutladı. Derinlerde bayağı korku yaşamıştı ve o günkü yemekte “şarap"la kutlama yaptı.

Dr. Weissman, "Hayalim her zaman laboratuvarda insanlara yardımcı olacak bir şeyler geliştirmemizdi. Hayatımın hayalini gerçekleştirdim” dedi.

Dr. Kariko ve Dr. Weissman’a 18 Aralık'ta Pennsylvania Üniversitesi'nde aşı yapıldı. Aşılanmaları bir basın izdihamına dönüştü ve deklanşörlere basıldığında, Dr. Kariko kendisini alışmadığı bir şekilde bunalmış hissetmeye başladı.

Üst düzey bir yönetici, basın karşısında diğer doktorlara ve hemşirelere, araştırmaları ile aşıyı mümkün kılan bilim insanlarının aralarında olduğunu söyleyince bir alkış tufanı koptu. Doktor Kariko dayanamadı, gözleri yaşardı.

Dr. Langer, başka türlüsü olsaydı bilim insanları ve dünya için her şeyin çok farklı gelişebileceğini söyledi ve ekledi:  "Muhtemelen Dr. Kariko gibi başarısız olan birçok insan var" dedi.

Kaynak: Gina Kolata, The New York Times, 08.04.2021
Makaleyi The New York Times'dan okuyabilirsiniz.