Giải thưởng chính của VinFuture trị giá 3 triệu USD đã được trao cho 3 nhà khoa học Katalin Kariko, Drew Weissman (Mỹ) và Pieter Cullis (Canada) với công nghệ mRNA, mở đường tạo ra các loại vaccine ngăn ngừa COVID-19 hiệu quả.
Dựa trên khám phá của Kariko và Weissman cùng với việc tạo ra hạt nano lipid của Cullis, các công ty dược phẩm như Pfizer-BioNTech, Moderna đã sản xuất được các loại vaccine COVID-19 hữu hiệu trong thời gian kỷ lục.
Tạp chí Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Mỹ (PNAS) đã có cuộc trò chuyện với giáo sư Katalin Kariko về con đường dẫn đến thành công của bà.
- Giáo sư quan tâm đến sinh học từ khi nào?
Tôi lớn lên ở Kisújszállás, một thị trấn nhỏ với khoảng 10.000 người ở Hungary. Tôi có những giáo viên tuyệt vời ở trường tiểu học và trung học, những người đã khơi dậy trong tôi niềm yêu thích từ sớm đối với tự nhiên và sinh học. Năm lớp 8, tôi tham gia cuộc thi sinh học cấp quốc gia và được giải nhì toàn quốc. Và, ở trường trung học, tôi đã biết mình muốn trở thành một nhà khoa học.
Khi còn là sinh viên tại Đại học Szeged, tôi làm việc trong một nhóm lipid tại Trung tâm Nghiên cứu Sinh học của Viện Hàn lâm Khoa học Hungary. Năm 1978, tôi tham gia một nhóm các nhà hóa học hữu cơ làm việc trên 2'-5'-oligoadenylate, là các phân tử RNA ngắn. Cụ thể, lúc đó tôi đang nghiên cứu việc phân phối RNA vào tế bào để cuối cùng phát triển các hợp chất kháng virus.
- Được biết bà đã chuyển tới Mỹ và Đại học Pennsylvania, vì sao bà có quyết định này?
Tôi không bao giờ muốn rời Hungary, tôi đã rất hạnh phúc ở đó. Nhưng đến lúc nộp đơn xin việc, tôi biết mình phải ra đi. Tôi đã gửi thư đến các phòng thí nghiệm ở Châu Âu và Mỹ, và Giáo sư Robert Suhadolnik, người đang nghiên cứu các 2'-5'-oligoadenylate tại Đại học Temple ở Philadelphia, đã trả lời và mời tôi làm việc trong phòng thí nghiệm của ông.
Hồi đó, vào năm 1985, Hungary còn khó khăn, chúng tôi được phép rời đi chỉ với 100 USD. Vì vậy, tôi đã mang lậu khoảng 1.200 USD trong con gấu bông của cô con gái hai tuổi rưỡi và lên đường đến Philadelphia cùng chồng con.
Tôi rời Temple vào năm 1988 để làm việc tại Đại học Khoa học Y tế về Dịch vụ Thống nhất ở Bethesda, Maryland trong gần một năm. Ở đó, tôi đã học các kỹ thuật sinh học phân tử và miễn dịch học cơ bản.
Năm 1989, tôi nhận vị trí trợ lý giáo sư nghiên cứu tại Đại học Pennsylvania ở Philadelphia, nhờ Elliot Barnathan, một trợ lý giáo sư về tim mạch, người đã hỗ trợ trả lương cho tôi. Đó là khi tôi bắt đầu làm việc trên mRNA.
- Bà có thể nói ngắn gọn về lĩnh vực vaccine mRNA và thuốc trong giai đoạn từ giữa đến cuối những năm 1990?
Hồi đó, vào đầu những năm 1990, có một số nhóm làm việc về vaccine mRNA, chẳng hạn một nhóm đang nghiên cứu vaccine ung thư và nhóm khác nghiên cứu vaccine cúm. Mặc dù tôi đã theo dõi những tài liệu ít ỏi về vaccine mRNA, trọng tâm chính của tôi là về phương pháp điều trị mRNA, và tôi chủ yếu làm việc trong các ứng dụng tiềm năng trong bệnh tim và đột quỵ.
Hơn nữa, tôi biết rất ít về miễn dịch học và sinh học vaccine vào thời điểm đó, tôi đã học hầu hết những điều này từ Drew Weissman, người làm việc trong phòng thí nghiệm của Anthony Fauci. Lúc đó tôi không biết Anthony Fauci (hiện là cố vấn y tế Nhà Trắng - PV) là ai và ông ấy cũng không xuất hiện trên tivi mỗi ngày.
- Làm thế nào mà mRNA lại tạo cơ sở cho vaccine COVID-19 của Pfizer-BioNTech?
Năm 2013, tôi rời Philadelphia để gia nhập BioNTech, nơi tôi tiếp tục cải thiện mRNA. Hai năm sau, giám đốc điều hành của chúng tôi, Uğur Şahin, một nhà khoa học có tầm nhìn xa, tuyên bố rằng công ty có nghĩa vụ đạo đức là bắt đầu phát triển vaccine chống lại các mầm bệnh truyền nhiễm. Sau đó, vào năm 2018, chúng tôi đã hợp tác với Pfizer để phát triển vaccine mRNA ngừa cúm.
Cuối năm 2019, khi chúng tôi đã sẵn sàng bắt đầu các thử nghiệm lâm sàng thì xảy ra đại dịch COVID-19. Vào tháng 1.2020, Uğur nhận ra rằng chúng tôi phải xoay sang phát triển vaccine phòng virus SARS-CoV-2. Ông đã thiết kế trình tự mã hóa cho vaccine mRNA dựa trên thông tin đến từ Vũ Hán. Trong những năm trước, nhóm khoa học cơ bản của tôi tại BioNTech đã cải thiện cấu trúc mRNA và xác định công thức phù hợp được sử dụng trong vaccine. Pfizer nhanh chóng đến tham gia, mặc dù thỏa thuận ban đầu của chúng tôi là vaccine cúm.
- Sự thành công của hai loại vaccine mRNA này được đánh giá là thời điểm quan trọng trong lịch sử vaccine. Quan điểm của bà là gì?
Vaccine đã mở ra thế giới mRNA, bao gồm cả phương pháp điều trị, cho tất cả mọi người. Vào năm 2013, Ingmar Hoerr, người sáng lập CureVac, đã tổ chức cuộc họp về liệu pháp mRNA đầu tiên và kể từ đó chúng tôi đã họp luân phiên ở Berlin và Boston hàng năm. Nếu bạn đã tham dự những cuộc họp này, bạn sẽ nhận ra rằng rất nhiều công ty làm việc về liệu pháp mRNA và một số phân tử mRNA ứng viên đang trong giai đoạn phát triển lâm sàng khá tiên tiến.
Chẳng hạn, CureVac đã bắt đầu nghiên cứu vaccine mRNA để điều trị ung thư cách đây hai thập kỷ, và khi tôi tham gia BioNTech, họ đã có một cuộc thử nghiệm vaccine ung thư dựa trên mRNA. Trên thực tế, nhiều người không biết rằng Moderna đã thực hiện một thử nghiệm lâm sàng ở Đức với vaccine mRNA có công thức hạt nano lipid, có chứa 1-methylpseudouridine, được cải tiến bằng nucleoside chống lại virus cúm ngay cả trước đại dịch SARS-CoV-2.
Đối với những người bên ngoài lĩnh vực này, những vaccine COVID-19 đó có vẻ giống như đầu tiên, nhưng thực tế là những người trong ngành đã theo đuổi phát triển trong nhiều năm.
- Vaccine mRNA sẽ được phát triển phòng ngừa những bệnh nào khác trong 10 năm tới?
Về nhiều mặt, SARS-CoV-2 là một virus hoàn toàn mới trên thế giới, vì vậy có thể thử nghiệm. Trong khi đó, với bệnh cúm, vaccine mRNA đã có tiến bộ đáng kể, rất khó để thử nghiệm vì phần lớn dân số đã bị nhiễm bệnh và đã mang kháng thể. Tuy nhiên, cúm vẫn là một trong những ứng cử viên hàng đầu. Sốt rét, một số vi khuẩn gây bệnh, bao gồm cả bệnh lao, cũng là những ứng viên.
- Câu chuyện về sự nghiệp của bà trong lĩnh vực khoa học là một câu chuyện về sự thành công sau khó khăn. Bạn có lời nhắn nhủ nào dành cho các nhà khoa học mới vào nghề, những người có thể đang gặp khó khăn trong việc chứng thực những ý tưởng độc đáo của họ không?
Trong lĩnh vực khoa học, bạn thường làm việc mà không chắc chắn sẽ thu được kết quả. Tôi thường so sánh việc làm khoa học với việc chèo thuyền của con gái tôi: Bạn đang ở trong một chiếc thuyền đi lùi mà không nhìn rõ còn bao lâu nữa mới về đến đích (Con gái Susan Francia của bà là nhà vô địch môn chèo thuyền, hai lần giành huy chương vàng Olympic Mỹ - PV). Vì vậy, tôi nghĩ, niềm đam mê, sự tập trung trí óc và ý thức về sứ mệnh là những yếu tố quan trọng để hoàn thành sự nghiệp nghiên cứu. Ít nhất trong trường hợp của tôi là như vậy.
