Es war eine unwahrscheinliche Zusammenarbeit, die an einem unwahrscheinlichen Ort begann, aber die Partnerschaft, die Katalin Kariko und Dr. Drew Weissman in den 1990er Jahren an der University of Pennsylvania eingingen, hat nun zu einem gemeinsamen Nobelpreis für Physiologie oder Medizin geführt.
Kariko und Weissman wurden mit dem Nobelpreis für ihre Arbeit an der Anpassung des genetischen Materials mRNA ausgezeichnet, um es für den Einsatz in Impfstoffen geeigneter zu machen. Ihre Entdeckung führte zu den ersten zugelassenen mRNA-Impfstoffen gegen das COVID-19-Virus im Jahr 2020. Und dieser Erfolg säht mRNA-basierte Strategien für eine Reihe verschiedener Krankheiten, einschließlich anderer Infektionskrankheiten sowie Krebs.
Karikos Ehemann nahm den Anruf aus Stockholm am frühen Morgen des 2. Oktober in ihrem Haus in einem Vorort von Philadelphia entgegen. Sie erzählte nobelprize.org, dass sie zunächst dachte, „jemand macht nur Spaß“. Obwohl sie sagte, das Gespräch beinhaltete detaillierte wissenschaftliche Informationen, die schwer zu fälschen wären, „weiß man nie in diesen Tagen“, sagte sie.
Getreu ihrer langjährigen Partnerschaft rief Kariko dann Weissman an, um ihm die gute Nachricht zu überbringen. Tatsächlich erinnerte der frühmorgendliche Anruf ihn wahrscheinlich an Jahre ähnlicher E-Mails, die er und Kariko sich bei Tagesanbruch schickten, als sie daran arbeiteten, mRNA in zuverlässige Therapien umzuwandeln.
Diese Zusammenarbeit begann am Kopierer zwischen ihren Büros an der University of Pennsylvania. Kariko war von mRNA besessen, dem Teil der DNA, der für Proteine codiert, überzeugt, dass dies der Schlüssel zur Entwicklung neuer Behandlungen für Herzkrankheiten, Schlaganfälle und andere Krankheiten sein würde. Nur wenige Wissenschaftler stimmten damals zu, da RNA viel weniger stabil war als DNA, und trotz jahrelanger engagierter, unermüdlicher Forschung hatte Kariko kaum Ergebnisse vorzuweisen.
Dann kam die zufällige Begegnung mit Weissman am Kopierer im Jahr 1997. Weissman ist Immunologe und Arzt und kam von den National Institutes of Health an die Penn, um die Entwicklung eines Impfstoffs gegen HIV fortzusetzen. Die geselligere Kariko versuchte, ihrem Kollegen die Vorzüge von mRNA schmackhaft zu machen, und Weissman hörte zu.
Um mRNA jedoch zu einem nützlichen Werkzeug für die Behandlung von Menschen zu machen, musste Kariko einen Weg finden, ihre Neigung zu unterdrücken, das Immunsystem zu reizen, was letztendlich zu einer gefährlichen Entzündungsreaktion führte und die eigentlich therapeutische mRNA zerstörte. Ihre Persönlichkeiten hätten unterschiedlicher nicht sein können – laut Kariko sagte Weissman, sie neige dazu, Ideen zu generieren, indem sie hin und her springe, während er den geradlinigeren Ansatz bevorzuge. Trotzdem „arbeiteten wir Seite an Seite“, sagte Weissman. Aber ihre Forschung war weder bei der Universitätsleitung noch in der wissenschaftlichen Gemeinschaft beliebt. „Wir konnten keine Mittel für unsere Forschung bekommen, wir konnten keine Veröffentlichungen für unsere Arbeit bekommen, wir konnten niemanden dazu bringen, RNA als etwas Interessantes wahrzunehmen“, sagte Weissman während einer Pressekonferenz nach der Bekanntgabe des Nobelpreises. „RNA war in klinischen Studien gescheitert, und so ziemlich jeder hatte aufgegeben.“
Aber im Laufe des nächsten Jahrzehnts oder so widerlegten Kariko und Weissman unbeirrt die Zweifler. Schließlich fanden sie heraus, dass die Änderung eines Teils des mRNA-Codes die Wahrscheinlichkeit verringern würde, das Immunsystem zu stimulieren. Nicht nur das, die Änderung führte auch dazu, dass Zellen in Tieren mehr des gewünschten durch die mRNA codierten Proteins produzierten – genau das, was sie brauchten, um mRNA in einen robusten Impfstoff oder eine andere Behandlung umzuwandeln.
Aber selbst als die Wissenschaftler 2005 veröffentlichten, was sie für ihre bahnbrechende Entdeckung hielten, bekam die wissenschaftliche Gemeinschaft kaum etwas mit. Zweifler herrschten immer noch vor, und Kariko wurde „von Penn rausgeworfen und gezwungen, in den Ruhestand zu gehen“, sagte sie. Schließlich wurde sie von BioNTech, einem deutschen Biotech-Unternehmen, das Karikos Vision vom Versprechen der mRNA-Technologie teilte, eingestellt. Penn reagierte nicht auf eine E-Mail mit der Bitte um einen Kommentar.
Dieser Glaube wurde schließlich bestätigt, als zwei auf mRNA basierende Impfstoffe, darunter einer von BioNTech und Pfizer sowie ein weiterer des US-Biotech-Unternehmens Moderna, die ersten wurden, die für die Behandlung von SARS-CoV-2 zugelassen und genehmigt wurden und die Grundlage für die Pandemiebekämpfung bilden. Karikos Überzeugung wurde endlich gerechtfertigt – mehr als zwei Jahrzehnte später – dass mRNA eine effiziente und potenziell leistungsfähigere Plattform für die Behandlung von Krankheiten darstellen würde. Jetzt entwickeln Forscher mRNA-basierte Impfstoffe zur Bekämpfung anderer Infektionskrankheiten wie Affenpocken und Grippe, und die Strategie zeigt sogar Versprechen bei der Bekämpfung von Krebs, als Möglichkeit, das Immunsystem zu trainieren, Tumore zu erkennen. Da die Technologie noch so neu ist, lernen Wissenschaftler immer noch etwas über mögliche Nebenwirkungen der Plattform – mRNA-Impfstoffe wurden bisher beispielsweise mit einem leicht erhöhten Risiko für eine bestimmte Herzentzündung in Verbindung gebracht – aber angesichts der Tatsache, dass Millionen von Menschen die Impfungen erhalten haben, scheinen die Vorteile die Risiken bisher zu überwiegen.
Während es für das Nobelkomitee normalerweise fast ein Jahrzehnt dauert, um die meisten Forschungen im Bereich Physiologie und Medizin anzuerkennen, teilte die Gruppe Weissman mit, dass das Komitee bestrebt war, bei der Ehrung bahnbrechender Arbeiten aktueller zu sein. Während der Großteil des Versprechens von mRNA noch aussteht, hat sein Erfolg bei der Eindämmung einer Pandemie und der Veränderung der Art und Weise, wie Impfstoffe hergestellt werden, ihm zusammen mit seinen frühen Verfechtern Kariko und Weissman einen Platz in der Medizingeschichte mehr als verdient.