Nobelpristagarna hyllade potentialen med mRNA
Katalin Karikó och Drew Weissmans upptäckter möjliggjorde de första vaccinen mot covid-19. Men det är bara en av alla saker man kan göra med mRNA förklarade årets Nobelpristagare i fysiologi eller medicin under sina Nobelföreläsningar på Karolinska Institutet.
Publiken i ett fullsatt Aula Medica hälsades välkomna av Karolinska Institutets rektor Annika Östman Wernerson, följd av professor Olle Kämpe som introducerade Nobelpristagarna.
– Jag har aldrig föreläst för så många människor, sa Katalin Karikó som var först ut av de två.
Hon berättade om den historiska utvecklingen av mRNA-terapi och sina egna bidrag till forskningen, men också om motgångarna i hennes karriär. Molekylen mRNA, som fungerar som ett recept för kroppens proteiner, upptäcktes 1961.
Det tog sedan 60 år innan den första mRNA-terapin var godkänd, i form av de första vaccinen mot covid-19.
En milstolpe kom 1984 då forskare lyckades syntetisera mRNA i ett provrör. Det förstärkte intresset hos Katalin Karikó som sedan 1978 hade forskat om mRNA vid Szegeds universitet i Ungern.
Många forskare hade idéer om hur mRNA skulle kunna användas, till exempel för att utveckla influensavaccin och cancervaccin.
– Men det flesta forskarna fortsatte inte att publicera, för det fanns ett problem. Mängden protein som producerades var för liten och de hade svårt att få fortsatt finansiering, sa Katalin Karikó
Efter en flytt till USA i mitten av 1980-talet fick hon så småningom jobb på ett laboratorium vid Pennsylvania University där hon stannade i 17 år. Men liksom andra forskare inom mRNA-fältet hade hon svårt att få forskningsanslag.
– Jag gjorde allt jobb med mina egna händer, sa Katalin Karikó, och nämnde avfrostning av frysar bland sina arbetsuppgifter.
Ödesmättat möte vid kopieringsmaskinen
År 1997 råkade hon träffa Drew Weissman, som arbetade vid samma universitet, vid en kopieringsmaskin. Pratstunden ledde till att de började samarbeta.
– Han var intresserad av att utveckla hiv-vaccin och sa att han jobbade med dendritiska celler. Jag visste inte vad det var, men jag lärde mig immunologi från honom.
Tillsammans visade de att mRNA kan aktivera de dendritiska cellerna och insåg att mRNA skulle kunna fungera som vaccin – men det uppstod en inflammatorisk reaktion som de först behövde lära sig mer om. Till slut insåg de att inflammationen kan undvikas genom att modifiera en av mRNA-molekylens beståndsdelar, nukleosiden uridin.
År 2012 hade mycket fallit på plats. Då visade de att mRNA som injicerades i möss gav fungerande protein utan någon inflammation.
– Och det var då blev jag av med jobbet igen, sa Katalin Karikó.
Som tur var fick hon tips om det då inte så stora företaget BioNTech. Där fortsatte hennes arbete. Företaget blev senare ett av de första att lyckas utveckla mRNA-vaccin mot covid-19, men det gick inte Katalin Karikó in på i sin föreläsning. I stället lyfte hon fram de generella fördelarna med att använda mRNa för att ta fram proteiner till många olika typer av läkemedel och vaccin.
– 250 mRNA-baserade terapier testas nu kliniskt, sa hon och lämnade över till Drew Weissman vars föreläsning handlade om nuläget och framtiden för forskningsområdet.
mRNA förverkligar många drömmar
Drew Weissman inledde med att tacka Nobelförsamlingen och alla forskare i publiken.
– Mest av allt vill jag tacka Katie som introducerade mig för mRNA, sa Drew Weissman och förklarade att han var en forskare med många drömmar som förverkligades tack vare mRNA och samarbetet med Katalin Karikó.
Han berättade om hur mRNA-vaccin kan användas mot influensa, en sjukdom som ändrar sig varje år vilket innebär att även vaccinet måste ändras.
– Det betyder tyvärr att vi måste gissa hur nästa års virus kommer se ut. Ibland lyckas vi pricka rätt, men ofta inte, sa Drew Weissman.
Olika vaccintyper har använts mot influensa, men när Drew Weissman och hans kollegor testade med mRNA i djurförsök såg de att det gav extremt höga nivåer av antikroppar.
Resultaten var så udda att en samarbetspartner stormade in på Drew Weissmans kontor och anklagade honom för att ha förfalskat proverna.
– Jag förklarade för honom att det var de riktiga resultaten, sa Drew Weissman.
Det visade sig senare att lipidnanopartiklarna, de små fettbubblorna som används för att leverera mRNA-molekylerna in i kroppen, fungerar som en så kallad adjuvant som triggar immunförsvaret.
Skydd mot flera typer av influensa
En fördel med mRNA-vaccin är att de snabbt kan justeras för att passa den aktuella målmolekylen. Dessutom kan de utformas för att ge skydd mot flera olika typer av influensa, inklusive virus som riskerar att hoppa till människan från andra djurarter och orsaka pandemier.
Sådana universella influensavacciner testas nu kliniskt på människor, berättade Drew Weissman. Ett av de vaccin han utvecklar, som har fungerat bra i djurförsök, innehåller 20 olika RNA-molekyler och ska skydda mot alla undergrupper av influensa.
Drew Weissman beskrev en framtid där många av de rutinvaccinationer som ges till barn kan ersättas av ett fåtal mRNA-vaccineringar mot många olika sjukdomar.
– Det skulle förenkla föräldrars liv och driva läkemedelschefer till vansinne. Jag vet inte om det kommer hända, men vi kan i alla fall drömma om det, sa Drew Weissman.
En annan tillämpning är cancervaccin som ges till personer med ärftlig cancer, innan de utvecklar cancer.
– Vi vet att cancerceller kan börja uppstå 5-10 år innan tumörer som ger symtom har utvecklats, sa Drew Weissman och förklarade att ett vaccin som ges regelbundet och rensar ut alla förändrade celler kanske kan förhindra att cancer uppstår.
Enorm potential för vaccinutveckling
Till sist berättade han om potentialen med riktad mRNA-terapi, där lipidnanopartiklar som bär på mRNA utformas för att söka upp ett visst ställe i kroppen – till exempel de vilande immunceller där hiv-viruset gömmer sig.
En annan tillämpning är immunologisk behandling med så kallade CAR-T-celler. Idag är behandlingen dyr och kräver att T-celler tas ut ur kroppen, odlas och förses med antikroppar mot tumörceller, och sedan ges tillbaka till patienten. Med hjälp av lipidnanopartiklar och mRNA kan CAR-T-cellerna i stället skapas inne i kroppen, förklarade Drew Weissman.
Enligt Drew Weissman har mRNA-terapi en enorm potential för vaccinutveckling, men även för att bota till exempel cancer och genetiska sjukdomar – och i framtiden behöver inte genterapi vara krångligt för patienten, det kan räcka med en spruta.
– Jag brukar skoja med min labbpersonal om att vi ännu inte har kommit på allt som går att göra med mRNA och att det nu är deras jobb. Jag har gjort mitt jobb, sa Drew Weissman.
Text: Ola Danielsson
Bilder från föreläsningarna
