Научна слутња. Онда тишина. Све док свету није била потребна вакцина за спасавање живота.
ФИЛАДЕЛФИЈА — Месецима су разгледнице и писма пристизали из целог света, провлачили се испод врата строге канцеларије Дру Вајсмана на четвртом спрату Медицинског факултета Перелман Универзитета у Пенсилванији.
Бризбејн, Аустралија. Линвуд, Вашингтон, Њујорк. У петљи курзивом, странци пишу како би се захвалили овом повученом 62-годишњем научнику чији су године мукотрпног рада са научним партнером Каталин Карико чиниле окосницу вакцина против коронавируса.
'Поново сте омогућили загрљаје и блискост.'
'Хвала вам на вашим истраживачким напорима и упорности.'
Рекламна прича се наставља испод огласаВајсман је збуњен изливом - и још више неповерљив на захтеве за аутограме и фотографије. Светска захвалност је узнемирујућа за овог истраживача који не прича много и чије лице ретко трепери од емоција. Он је исто тако отворен у прихватању неких од највећих награда у науци и медицини, укључујући Награда за клиничка медицинска истраживања Ласкер-ДеБакеи то често претходи Нобеловој награди, јер он неузнемирен и неозбиљан у причању о дугом, фрустрирајућем трчању до овог тренутка.
Овај чланак је део серије о авангарди вакцине, научницима који су помогли у стварању вакцина против коронавируса. Читали оКаталин КарикоиБарнеи Грахам.
Више од две деценије, Вајсман и Карико су радили раме уз раме на лабораторијској клупи да би претворили РНК за гласнике, књиге генетских инструкција које ћелијама говоре како да граде протеине, у лек. Ако је ДНК нацрт живота, РНК гласник је радни налог који то чини. Били су убеђени да се овај природни процес може искористити да револуционише начин на који се праве вакцине и трансформише начин на који се болести лече.
Али типични вратари у науци - уредници часописа, рецензенти грантова, инвеститори - нису били убеђени. Мессенгер РНА је била нестабилна, склона распадању. Када је убризган животињама, изазвао је запаљен одговор, чинећи их болеснима, а не бољим.
Године 2005. Вајсман и Карико су пронашли начин да значајно повећају терапеутски потенцијал мРНК - једноставно хемијско подешавање једног слова њеног генетског кода. Ово је све променило, мислили су. Онда се ништа није догодило.
„Наши телефони никада нису звонили. Никога није било брига“, рекао је Вајсман. 'Али знали смо потенцијал и никада нисмо престали да радимо на томе.'
Интересовање за ову област је почело да се загрева у специјализованом свету биотехнологије последњих година, али је пандемија нагло покренула технологију на највећу сцену која се може замислити. Прве такве врсте вакцине Пфизер-БиоНТецх и Модерна користе РНК за слање порука да би научиле тело како да препозна и блокира коронавирус. Њихова технологија је постала мејнстрим, преко ноћи.
Али пандемија је почетак, а не крај научне приче.
Вајсман жели да користи РНК вакцине за пренос грипа , заустави следећу пандемију корона вируса, спречи херпес , него ХИВ . Он види још шире могућности на хоризонту: лек за српастих ћелија анемија који би се могли повећати и распоредити у Африци, за разлику од садашњих третмана, и утрти пут за друге терапије.
За разлику од њиховог резервисаног шефа, научници који раде у Вајсмановој лабораторији која се брзо развија су ебулентни. Они деле афоризме из места на којима су одрасли како би описали своју потрагу.
„Неко други гули наранџу, а други пију сок“, рекла је Ксомара Меркадо-Лопез, виши истраживач који ради на вакцинама за грип и терапији херпеса, позивајући се на изреку из Порторика, где је одрасла.
„Неко узима орахе из ватре, али ви уживате у свима“, рекла је Елена Аточина-Васерман, ванредни доцент пореклом из Русије, која ради на вакцини против норовируса стомачне бубе. Она држи врећу за спавање спремљену за радним столом како би могла да ради ефикасније.
„Неко други је засадио дрво, али ми имамо хлад“, рекао је Кин Ли, виши истраживач фокусиран на универзалну вакцину против грипа.
Он је 'рођен 40'
Одрастајући у Лексингтону, Масс, Вајсман је био приметно дисциплинованији, самопоузданији и способнији од друге деце, присећа се његова млађа сестра Стефани Вајсман. Када би ишли на пловидбу са рођацима, Дру би пловио, а сви остали би били посада - што је значило да је радио све.
„Он је један од оних људи који су рођени са 40 година“, рекла је Стефани.
На Универзитету Брандеис упознао је своју будућу супругу Мери Елен Вајсман. Пријатељ их је упознао када је Мери Елен имала проблема са рачуном. У почетку га је било тешко упознати и нису одмах почели да се забављају. Али био је паметан - и забаван.
Када је имала проблема да схвати концепт бесконачности, он га је разбио уместо ње. „Замислите да можете имати сву одећу коју желите“, рекао је Вајсман. 'То је бесконачност.'
Рекламна прича се наставља испод огласаЛора Фридман, другарица из разреда која је делила стан са Вајсманом током апсолвентске године, рекла је да јој је у глави упаљена слика са матуре: Вајсман стиже мопедом, обучен у капу и хаљину, али другачији од осталих. Вајсман је такође магистрирао биохемију у исто време када су његови другови из разреда узимали диплому основних студија.
„Сви смо били вредни. И Дру је радио ниво више од свих нас“, рекао је Фридман.
Одлучио је да настави заједничку диплому медицине и науке на Медицинском факултету Универзитета у Бостону. Радио је напорно, али ефикасно. Када су други студенти учили ноћ пре великог теста, он и Мери Елен би играли тенис.
Чинило се да пролази кроз живот са чврстим осећајем ко је и шта жели да ради, иако није много причао о томе. Његова породица се шали да има дневну квоту речи. Мери Елен се сећа да се њен муж једном окренуо да је прекине и без злобе рекао: „Већ смо разговарали данас.
Оно што је увек било јасно јесте да је наука централна. Био је радознао. Школовао се за доктора јер је желео да буде бољи научник, рекла је Мери Елен, дечији психолог. Сањао је да би његов рад могао да доведе до вакцине или терапије која би могла да користи људима.
„Он само жели да ради своје, размишља о стварима, усрећи свој мозак и настави даље“, рекла је Мери Елен.
Случајни сусрет
Године 1991. Вајсман је отишао да ради у лабораторији Ентонија С. Фаучија, директора Националног института за алергије и инфективне болести. Рад у Фауцијевој лабораторији упознао га је са новим везама између лабораторије и здравља људи. Пре Гугла, када је било дијагностичко питање било где у свету, људи би звали Фаучијеву лабораторију да то открију.
„Ако особу ставите у такву ситуацију, учење је огромно“, рекла је Мери Елен.
Одушевио га је недавно откривено имунске ћелије које се гранало као дрво под микроскопом, са удовима који су се пружали и увлачили. Ове динамичке дендритичне ћелије биле су кључне за то како је имуни систем научио да победи патогене - и Вајсман је мислио да ће оне бити најбоља мета за вакцине.
„Они путују по телу тражећи стране ствари“, рекао је Вајсман.
Када је покренуо сопствену лабораторију, желео је да ради на циљању ових ћелија.
Две ствари су биле важне у тражењу места где би Вајсман и његова породица могли да слете, присећа се Мери Елен: институција са потенцијалом за плодну сарадњу и место са приступом добрим школама за њихове ћерке, Рејчел и Алисон.
Харви Фридман је регрутовао Вајсмана у медицинску школу на Универзитету у Пенсилванији, где је био шеф одељења за заразне болести.
Вајсман је био неконвенционалан посао - није био обучен за лекара за инфективне болести, тако да је Фридман морао да се бори са шефом одељења да га доведе.
Недуго након пресељења у Пен 1997. године, Вајсман је налетео на интензивног мађарског научника који је радио за фотокопир апарат, Карико. Пре него што су научни часописи постали онлајн, научници су марљиво копирали чланке како би били обавештени о најновијим дешавањима. Карико и Вајсман су радили у различитим одељењима, али су се увек такмичили за време на истој копирној машини.
Карико је рекла Вајсману о РНК-у и њеној намери да је претвори у моћан лек, сигуран да би могао да постане метод за испоруку терапеутских протеина за лечење болести. Вајсман се питао да ли би то такође могао да буде начин за испоруку страног вирусног протеина у дендритске ћелије које је желео да циља за развој вакцине. Питао је Карико да ли би могла да синтетише неку РНК за гласнике да би он покушао у експерименту.
Вајсман је био успешан у обезбеђивању бесповратних средстава и имао је почетна средства која су преостала са универзитета. У почетку их је користио да би помогао у потписивању свог научног рада на РНК гласнику, споредном пројекту за лабораторију првенствено фокусирану на ХИВ. Вајсман је донео своју стручност имунолога и своје интересовање за развој вакцине. Карико је донео исцрпно знање о РНК, биохемијску позадину и неограничен ентузијазам за рад.
„Схватио је да [Карико] има нешто што многи људи нису разумели“, рекао је Марк Дибул, дугогодишњи Вајсманов колега који је тренирао са њим у Фаучијевој лабораторији.
'Нисмо одустали'
Прва препрека је била научна. РНК је покренула штетан инфламаторни одговор.
Ово је био велики неуспех за Карико, који се надао да ће користити РНК за гласнике као терапију у мозгу. Ако не могу да пронађу начин да угуше упалу, то би могло бити ћорсокак за РНК као терапију. Вајсман је остао заинтригиран да би молекул могао да направи добру вакцину.
Ово је била врста научне фрустрације на коју су обојица били навикли, и седам година су радили на РНК-у, покушавајући да схвате како да је претворе из биолошког процеса у медицинску технологију.
Месинџер РНК је код написан абецедом од четири слова — Ц, Г, А и У. Карико и Вајсман су открили да ако су направили малу хемијску модификацију У, то је имало дубок ефекат — гласничка РНК више није изазивала упалу и направио много више протеина.
Рејчел Вајсман, Друова старија ћерка, била је у средњој школи када јој је тата рекао да је узбуђен јер је открио нешто у лабораторији.
Њено прво питање је било да ли га је назвао по њиховој породици. То је било нешто што се зове мРНА, рекао јој је.
„Назвали сте га по нама!“ рекла је. Њена мама је Мери Елен, била је Рејчел, а Алисон је била њена млађа сестра.
Али врхунски научни часописи нису били заинтересовани. Вајсман се присетио да је чак и у чврстом, али специјализованом часопису Имунити, објављивање било дуго уназад. Дело је било толико испред свог времена да је мало ко препознао његов значај.
Током година, Карико и Веиссман су покушали све да унапреде своје идеје. Тражили су грантове. Основали су компанију да своју технологију од новог открића претворе у нешто што би могло спасити људске животе.
Хаитао Ху, научник који се придружио лабораторији да би стекао диплому убрзо у време њиховог пробоја 2005. године, рекао је да је Вајсманова лабораторија изванредно место за учење како бити научник.
Парадокс науке је да како истраживачи постају успешнији, они често заврше са огромним лабораторијама, толико путујући, дајући говоре и пишу стипендије да се удаљавају даље од лабораторијске клупе.
Вајсман је био радознао, а не амбициозан, пратећи идеје где су они водили и више се фокусирао на менторство научника у својој лабораторији него на путовања.
„Он ужива у науци. Он воли основна истраживања“, рекао је Ху.
Када би Вајсман наишао на проблем у лабораторији, често би започео пројекат код куће. Направите шпил. Урадите водовод. Ставите додатак на кућу.
Често би, док је радио на нечему сасвим другом, проналазио начин да реши проблем у који је набијао на послу.
„Искористио би то као излаз када би био фрустриран, а често је то значило да је нешто покварено или на пола пута“, присетила се Рејчел недавно.
Рекламна прича се наставља испод огласаБило је још препрека пре него што је гласничка РНК могла да постане корисна за медицину: њена фундаментална нестабилност. Норберт Парди, научник који је тренирао са Вајсманом и Карико, провео је три године покушавајући да пронађе сигуран и ефикасан начин да га испоручи нетакнут. После дугог низа неуспеха, учинио је нешто као последњи покушај да види да ли се липидна наночестица — субмикроскопски мехур масти — коју је развила канадска компанија Ацуитас Тхерапеутицс може користити за заштити молекул и достави га ћелијама код живих животиња.
За пробни експеримент, створио је гласничку РНК која кодира ензим који се зове луцифераза свитњака. Као што име говори, ако ћелије праве ензим, онда би се упалиле када би он убризгао други протеин.
Парди га је убризгао у миша и угледао светлост. До данас, Парди, који сада води сопствену лабораторију у Пенну, памти датум — 20. август 2014.
Када је сутрадан разговарао о томе са Вајсманом, обоје су знали шта то значи. Ово је требало да упали.
Вајсман је недавно добио почасну диплому Медицинског колеџа Универзитета Дрекел, а на почетку је публици младих лекара пожелео доживотну фрустрацију.
„Особа која постигне свој циљ је она која се суочила са фрустрацијом и суочила се са њом, разумела је и искористила у своју корист“, рекао је Вајсман. „У више наврата смо падали, били оборени, игнорисани. И ми смо устајали, и нисмо одустајали.”
Спреман за битку
Када избијају Зика вирус догодио 2015. и 2016. године, Вајсман је почео да ради на вакцини. Његова породица је мислила да би ово могао бити његов преломни тренутак.
Рејчел је, више него било ко у породици, могла да разговара о науци са својим татом. Пратила је многе његове стопе, похађајући многе часове науке које је држао у Брандеису. Провела је лето радећи у његовој лабораторији. На последњој години, заварила је скулптуру молекула који је омогућио да РНК функционише, псеудоуридина.
Али чак је и Рејчел, упућена у науку, схватила да их њен тата не држи у току и зато је поставила Гоогле упозорење са његовим именом.
Тхе Зика вакцина био успешан у заштити мајмуна, али се вратио на полицу како се претња повлачила. Испоставило се да је то била сува вожња.
Када је ударила пандемија коронавируса, Рејчел га је позвала.
'Ви сте на овоме, зар не?' упитала.
„Да, да“, рекао јој је.
Мери Елен и ћерка Алисон су се добровољно пријавиле за испитивање вакцине. Вајсман је осећао да не може, јер није желео да има пристрасност. Његова лабораторија је добила средства од БиоНТецх-а и он се консултовао са компанијом, али његови и Карикови изуми су кључни за вакцине Модерна и Пфизер-БиоНТецх.
Вајсман је открио да је вакцина Пфизер-БиоНТецх била изузетно ефикасна када је Мери Елен прекинула његов посао рано једног јутра у новембру. Чула је то на вестима.
Вајсман је пустио да тренутак уђе у воду и онда је рекао својој жени да мора да се врати на посао. Звао је своје родитеље, који су у 80-им годинама, да их обавести.
Када је Пфизер-БиоНТецх вакцина добила огроман палац од стране стручног савезног саветодавног панела, све осим да је осигурала да ће добити регулаторно зелено светло, Рејчел га је ФацеТимед.
„Тата, твоја вакцина“, рекла је. 'Може да уђе у људе.'
Његово лице, присетила се, било је карактеристично празно. Био је на састанцима цео дан.
Научници ће расправљати о томе колико хемијске модификације које су Карико и Веиссман открили доприносе успеху вакцина. Мессенгер РНК вакцина која није укључила те промене је пропала.
Вајсман мисли да зна зашто. Више од годину дана пре пандемије, он и његове колеге су показали да је модификована РНК кључна за снажан имунолошки одговор. Покреће кључне имуне ћелије које се називају Т фоликуларне помоћне ћелије. Те Т ћелије затим покрећу имуне ћелије које производе антитела која се боре против вируса. Немодификована гласничка РНК, с друге стране, покреће молекуле који блокирају те Т ћелије.
Када је Фридман, другарица из разреда Брандеис, добила ињекцију, позвала је Вајсмана неколико минута касније.
„Плачем када размишљам о Друу на толико различитих начина. Позвао сам га након обе моје вакцине, рекавши: „Хвала што сте ми спасили живот и што сте спасили свет, а такође – као пријатељ“, рекао је Фридман.
'Нема на чему', она мисли да је одговорио
Онда ју је, увек савршени лекар и пријатељ, подсетио: Она би заиста требало да остане тамо пуних 15 минута након ињекције у случају било какве нежељене реакције.
Алице Цритес је допринела овом извештају.
Уређивање Степхен Смитх. Уређивање фотографија Бронвен Латимер. Дизајн Тара МцЦарти. Уређивање копија Мелисса Нго.