Årets Nobelpris i fysiologi eller medicin går till ungerskan Katalin Karikó och amerikanen Drew Weissman. Deras upptäckter av hur mRNA kan modifieras i laboratoriet gjorde det möjligt att snabbt utveckla vacciner mot covid-19.
Sedan den rekordsnabba utvecklingen av effektiva vacciner mot covid-19 har det spekulerats i ett Nobelpris för någon av de vetenskapliga upptäckter som lagt grunden för vaccinerna. I dag var det dags. Nobelpriskommittén vid Karolinska Institutet meddelade att årets pris går till den ungerska biokemisten Katalin Karikó och den amerikanske immunologen Drew Weissman, som under 2000-talets första år undanröjde ett av de största hindren för utvecklingen av fungerande mRNA-vaccin.
Katalin Karikó sade till medier att det känns ”otroligt” att tilldelas priset och att hennes mamma, som inte längre lever, brukade lyssna på Nobelpriskungörelserna i förhoppningen att få höra dotterns namn läsas upp. Karikó skrattade i det längsta bara åt detta – hon som haft så svårt att få anslag, inte haft en egen forskargrupp och i det längsta inte heller en professur. Även Drew Weissman säger att han är överväldigad av beskedet om priset. Hans första fråga till Nobelpriskommittén var: ”Har jag fått det tillsammans med Katalin?”
Dag Larsson, senior medicinsk rådgivare på Lif – de forskande läkemedelsföretagen, säger i en kommentar att priset är mycket välförtjänt:
– Det är glädjande att Nobelkommittén uppmärksammar en medicinsk innovation som snabbt fick en så direkt påverkan på förloppet av covid-19-pandemin. Inom ett år efter virusutbrottet fanns mRNA-vacciner på plats, kunde massproduceras och har sedan dess räddat miljontals människoliv världen över. Det är svårt att tänka sig ett mer välförtjänt Nobelpris, säger Dag Larsson.
Idén om mRNA-vaccin fyrtio år gammal
Syftet med alla vacciner är att stimulera kroppens immunsystem till att bygga upp ett försvar mot smittämnen. Genom att kroppen är redo att snabbt reagera på virus eller bakterier, kan infektionen undvikas eller bli lindrigare. Många traditionella virusvacciner bygger på injektioner av döda eller försvagade virus, men den moderna molekylärbiologin har gjort det möjligt att arbeta med mindre komponenter än så. Delar av virusets arvsmassa som kodar för typiska virus-proteiner räcker för att stimulera immunförsvaret. Bitarna av arvsmassa kan antingen föras in i bakterieceller som får producera proteinerna, eller i oskadliga virus som fungerar som bärare in i kroppen.
Idén om att på samma sätt skapa vacciner och läkemedel baserade på mRNA-molekyler är fyrtio år gammal. mRNA står för messenger RNA, budbärar-RNA. Det är en molekyl som fungerar som en mall i våra celler när proteiner ska tillverkas. Redan på 1980-talet lyckades forskare utveckla effektiva metoder för att skapa syntetiskt mRNA, utan användning av levande celler, vilket gjorde att produktionen blev snabb och enkel att skala upp. Men steget till medicinska behandlingar var fortfarande långt. Det mRNA som tillverkades tycktes instabilt och svårt att leverera in i celler, och ledde dessutom till inflammatoriska reaktioner i kroppen.
Inte många forskare var intresserade av att gå vidare på ett spår som verkade så osäkert, men Katalin Karikó var ett undantag. Under början av 1990-talet var hon anställd vid University of Pennsylvania, där hon försökte utveckla mRNA-tekniken för medicinsk användning. Hon hade svårt att övertyga forskningsfinansiärer om projektets potential, men började samarbeta med immunologen Drew Weissman vid samma universitet. Han arbetade med dendritceller, en celltyp som fungerar som ett slags vakter i immunförsvaret och visar upp främmande molekyler och ämnen för antikroppsbildande celler.
Förändrade baser ändrade kroppens reaktion
Karikó och Weissman upptäckte att dendritcellerna reagerade på syntetiska mRNA-molekyler som en främmande substans, vilket inte skedde med mRNA producerat i däggdjursceller. RNA är liksom DNA en molekyl uppbyggd av kemiska byggstenar som brukar kallas baser. Forskarna noterade att mRNA från däggdjursceller hade modifieringar på vissa av sina baser, som syntetiskt mRNA saknade. De utformade en serie experiment för att undersöka om detta kunde vara förklaringen till att reaktionen på syntetiskt mRNA blev annorlunda. Det visade sig stämma.
Genom att systematiskt modifiera baserna i mRNA på olika sätt, lyckades de två forskarna hitta former som inte ledde till inflammatoriska reaktioner. Resultaten publicerades 2005. Bara några år senare kunde Karikó och Weissman även visa att de så kallade nukleosidbasmodifieringarna också ledde till att mer protein producerades per mRNA-molekyl. Även den upptäckten var viktig för att kunna skapa effektiva vacciner. Sammantaget hade de två forskarna med priskommitténs ord ”på ett fundamentalt sätt ändrat vår förståelse för hur mRNA samspelar med immunsystemet”.
– Konceptet mRNA-teknik är en betydande medicinsk innovation. Den utgör en helt ny plattform för att utveckla vacciner som visade sig fungera mycket bra. Den har också god skalbarhet vilket innebär att man snabbt kan producera mycket stora volymer, och det är precis vad som behövs vid ett så betydande globalt hälsohot som en pandemi innebär. Ytterligare en fördel med mRNA-tekniken är att det går mycket snabbt att uppdatera vaccinerna i takt med att viruset muterar. Det gör att den medicinska utvecklingen kan ligga hack i häl på viruset, säger Dag Larsson.
Kan bli början på ny medicinsk era
Under Nobelpriskommitténs presskonferens kommenterade flera reportrar den anti-vaccinationsrörelse som vuxit under pandemin. Kommittén fick frågan vad de anser att forskarsamhället kan göra för att övertyga allmänheten om att vaccinen är säkra. Gunilla Karlsson Hedestam, professor i vaccinimmunologi, betonade vikten av att fortsätta kommunicera hur utvecklingen har gått till.
– Visst gick det fort, men alla säkerhetssteg genomfördes. De gjordes bara inte i sekvens, utan parallellt, just för att det var bråttom. Det har nog inte alla människor förstått. Dessutom vilar vaccinen på flera decennier av grundforskning. Det är inte heller så välkänt, och det kan förhoppningsvis det här priset bidra till att belysa, sa Gunilla Karlsson Hedestam.
Den teknik som använts för att utveckla mRNA-vacciner mot covid-19 ingår i dag i många andra forskningsprojekt, kring såväl andra vacciner som cancersjukdomar, och sjukdomar som beror på brister i kroppens proteintillverkning.
– Man ska komma ihåg att mRNA-tekniken började utforskas framför allt som ett sätt att behandla olika cancersjukdomar. Det är en forskning som fortsätter och vi har nog bara sett början på en ny medicinsk era där den här typen av teknikplattformar kan användas mot svåra sjukdomar, säger Dag Larsson.