Tiến sĩ Katalin Kariko là người đặt nền móng vaccine công nghệ mRNA, giúp nhiều quốc gia dần lật ngược tình thế trong đại dịch Covid-19.

Lớn lên ở Hungary, bà Kariko là con gái của một người bán thịt. Dù suốt tuổi thơ chưa gặp nhà khoa học nào, bà lại khát khao trở thành một học giả. Bà chuyển đến Mỹ khi đang ở độ tuổi 20. Trong nhiều thập kỷ mày mò nghiên cứu, chưa từng tìm được một chỗ đứng, bà vẫn kiên trì bám vào “rìa” của giới học thuật.

Bà di chuyển từ phòng thí nghiệm này sang phòng thí nghiệm khác, hợp tác với nhà khoa học này đến nhà khoa học khác, để được thỏa mãn đam mê nghiên cứu. Bà chưa bao giờ kiếm được hơn 60.000 USD một năm.

Giờ đây, theo New York Times, Katalin Kariko – 66 tuổi, được các đồng nghiệp gọi trìu mến là Kati – nổi lên như một người hùng trong quá trình phát triển vaccine Covid-19.

Cùng với tiến sĩ Drew Weissman của Đại học Pennsylvania, bà Kariko đặt nền móng cho sự ra đời của hai loại vaccine Covid-19 do Pfizer/BioNTech và Moderna sản xuất.

Đây là hai loại vaccine dựa trên công nghệ RNA, hay còn gọi là mRNA, loại công nghệ sinh học mà bà Kariko tập trung trong suốt nhiều năm trời. Bà tin rằng mRNA có thể được sử dụng để hướng dẫn các tế bào của cơ thể tạo ra một thứ gì đó.

“Theo nghĩa tích cực, bà ấy bị ám ảnh bởi khái niệm RNA thông tin”, Tiến sĩ Anthony Fauci – giám đốc Viện Quốc gia về Dị ứng và Bệnh truyền nhiễm – nói.Các loại vaccine của Pfizer/BioNTech và Moderna sử dụng công nghệ mRNA.

Các loại vaccine của Pfizer/BioNTech và Moderna sử dụng công nghệ mRNA. Ảnh: Stat News.

“Ngồi trên băng ghế dự bị”

Tiến sĩ Kariko lớn lên ở thị trấn Kisujszallas của Hungary, lấy bằng Tiến sĩ tại Đại học Szeged, và nghiên cứu sau tiến sĩ cũng tại trường này.

Năm 1985, khi chương trình nghiên cứu của trường gặp vấn đề tài chính, bà Kariko, cùng chồng cô và con gái 2 tuổi chuyển đến Philadelphia, Mỹ để tiếp tục nghiên cứu sau tiến sĩ ở Đại học Temple.

Vì chính phủ Hungary khi đó chỉ cho phép mang theo 100 USD khi xuất cảnh, hai vợ chồng bà phải nhét trộm khoảng 1.246 USD vào con gấu bông của cô con gái Susan.

Đó là thời điểm tiến sĩ Kariko bắt đầu nghiên cứu mRNA. Tuy nhiên, lúc này mọi thứ đều khó khăn, nếu không muốn nói là không thể. Câu hỏi mà bà luôn trăn trở là làm thế nào để tạo ra các phân tử RNA trong phòng thí nghiệm, hay đưa vào các tế bào của cơ thể.

Năm 1989, bà nhận làm việc với tiến sĩ Elliot Barnathan, khi đó là bác sĩ tim mạch tại Đại học Pennsylvania. Đó là một vị trí khởi điểm – giáo sư nghiên cứu bậc một (research assistant professor) – và không phải là một vị trí dài hạn (tenure). Bà cũng không nhận được tiền trợ cấp.

Hai người lên kế hoạch chèn mRNA vào các tế bào, khiến chúng sản sinh ra protein mới. Trong một thí nghiệm, họ hy vọng sẽ công nghệ này sẽ hướng dẫn các tế bào tạo ra một loại protein gọi là thụ thể urokinase. Nếu thí nghiệm có kết quả, họ sẽ phát hiện ra một loại protein mới.Gia đình tiến sĩ Kariko vào năm 1985.

Gia đình tiến sĩ Kariko vào năm 1985. Ảnh: New York Times.

“Hầu hết mọi người lúc đó đều cười nhạo chúng tôi”, tiến sĩ Barnathan nói.

Vào ngày định mệnh ấy, hai nhà khoa học lượn lờ bên cạnh chiếc máy in kim tại căn phòng hẹp cuối hành lang.

Máy đếm gamma – loại máy dùng để theo dõi phân tử phóng xạ, được gắn vào máy in – bắt đầu cho ra dữ liệu.

Máy dò tìm thấy loại protein mới – được tạo ra bởi các tế bào mà các nhà nghiên cứu chưa từng nghĩ đến. Điều này có nghĩa mRNA có thể được sử dụng để chỉ đạo bất kỳ tế bào nào tạo ra loại protein theo ý muốn.

“Tôi cảm thấy mình như một vị thần,” tiến sĩ Kariko nhớ lại.

Bà và tiến sĩ Barnathan chìm đắm các ý tưởng. Họ có thể sử dụng mRNA để cải thiện mạch máu trong phẫu thuật bắc cầu động mạch vành, hoặc thậm chí sử dụng quy trình này để kéo dài tuổi thọ của tế bào con người.

Tuy nhiên, tiến sĩ Barnathan đã sớm rời bỏ vị trí này và nhận một công việc khác tại một công ty công nghệ sinh học. Tiến sĩ Kariko bị bỏ lại mà không có phòng thí nghiệm hay bất cứ sự hỗ trợ tài chính nào. “Họ mong đợi tôi sẽ nghỉ việc,” bà nói.

Lúc đó, tiến sĩ David Langer – bác sĩ giải phẫu thần kinh đã từng làm việc với tiến sĩ Kariko – cho bà một cơ hội. “Anh ấy đã cứu tôi”, bà nói.

Nhưng tiến sĩ Langer lại cho rằng chính tiến sĩ Kariko đã cứu ông khỏi vòng tròn lẩn quẩn.

Bà Kariko giúp ông Langer nhận ra rằng quá trình nghiên cứu luôn khiến bản thân nhà khoa học nhận ra một điều gì đó, ngay cả khi đó là điều bản thân họ không muốn. Đó mới chính là ý nghĩa thực sự của việc nghiên cứu khoa học.

“Các nhà khoa học giỏi luôn cố gắng chứng minh mình sai. Sự thiên tài của Kati nằm ở chỗ cô ấy luôn sẵn sàng chấp nhận thất bại và tiếp tục cố gắng, và có khả năng trả lời những điều mà một số người không đủ thông minh để hỏi”, ông Langer nói.

Tiến sĩ Langer hy vọng sẽ sử dụng mRNA để điều trị cho những bệnh nhân hình thành cục máu đông sau khi phẫu thuật não, thường dẫn đến đột quỵ.

Tuy nhiên, họ đã thất bại. Sau đó, họ thử nghiệm kỹ thuật này trên những con thỏ dễ bị đột quỵ, và lại thất bại tiếp.

Tiến sĩ Langer sau đó rời trường đại học, và bà Kariko lại không có phòng thí nghiệm và không có đủ kinh phí để tiếp tục nghiên cứu.

Cuộc gặp gỡ mang tính bước ngoặt

Cuộc gặp tình cờ với Drew Weissman vào năm 1997, một chuyên gia về bệnh truyền nhiễm tại Penn Medicine, đã thay đổi mọi thứ.

Trong cuộc trò chuyện đó, tiến sĩ Weissman mong muốn tạo ra một loại vaccine chống lại HIV.

“Tôi đã nói ‘Vâng, vâng, tôi có thể làm được’”, bà Kariko nhớ lại. “Tôi là một nhà khoa học mRNA, tôi có thể tạo ra bất cứ thứ gì với mRNA”.

Sau nhiều năm, hai người đã tạo nên ý tưởng thêm pseudouridine trong tRNA – một dạng RNA khác trong cơ thể con người – vào mRNA nhằm tránh phản ứng của hệ thống miễn dịch.

Điều đó có nghĩa là mRNA có thể thay đổi các chức năng của tế bào mà không gặp phải sự tấn công của hệ thống miễn dịch.

“Chúng tôi bắt đầu đi xin tài trợ sau khi phát hiện ra ý tưởng này. Nhưng mọi người không quan tâm đến mRNA”, tiến sĩ Weissman nói.

Các tạp chí khoa học hàng đầu từ chối công trình của họ. Khi nghiên cứu được công bố trên tạp chí Immunity, rất ít người chú ý đến nó.Trong suốt cả sự nghiệp nghiên cứu, bà Kariko chưa bao giờ nghĩ kế hoạch kiếm tiền, thành lập công ty và nhận bằng sáng chế mỗi khi có khám phá khoa học mới.

Trong suốt cả sự nghiệp nghiên cứu, bà Kariko chưa bao giờ nghĩ kế hoạch kiếm tiền, thành lập công ty và nhận bằng sáng chế mỗi khi có khám phá khoa học mới. Ảnh: Euronews.

Tiến sĩ Weissman và tiến sĩ Kariko sau đó còn thử nghiệm tiêm tiêm mRNA cho khỉ để lấy erythropoietin – một loại protein kích thích cơ thể tạo ra các tế bào hồng cầu.

Hai người họ cho rằng phương pháp tương tự có thể được sử dụng để thúc đẩy cơ thể tạo ra được loại thuốc có thành phần chính là protein (protein drug) – như insulin hoặc một số loại thuốc tiểu đường.

Điều quan trọng, mRNA cũng có thể được sử dụng để tạo ra loại vaccine mới, không giống cách hoạt động của bất kỳ loại vaccine nào trước đây.

Thay vì tiêm một phần virus vào cơ thể, các bác sĩ có thể tiêm mRNA, để mRNA chỉ dẫn các tế bào tạo ra virus bản sao không gây hại trong thời gian ngắn.

“Chúng tôi đã nói chuyện với rất nhiều nhà đầu tư và công ty dược phẩm. Nhưng chẳng ai quan tâm”, tiến sĩ Weissman nói. “Không ai chịu lắng nghe chúng tôi”.

Cuối cùng, hai công ty công nghệ sinh học chú ý đến điều này: Moderna (Mỹ) và BioNTech (Đức). Hai bên hợp tác với nhau và cùng tài trợ cho phòng thí nghiệm của tiến sĩ Weissman.

Các thử nghiệm lâm sàng về vaccine mRNA được tiến hành, nhằm chế tạo nhiều loại vaccine mới chống lại cytomegalovirus hay virus Zika. Và rồi bây giờ là virus corona.

Ngay sau khi các nhà khoa học Trung Quốc công bố trình tự gene của virus corona, khắp mọi nơi, các nhà nghiên cứu bắt tay vào cuộc đua sản xuất vaccine.

BioNTech thiết kế vaccine mRNA trong vài giờ; Moderna thiết kế trong hai ngày.

Việc thử nghiệm các loại vaccine trong một thời gian ngắn đòi hỏi nỗ lực rất lớn từ các bên liên quan. Nhưng tiến sĩ Kariko luôn vững niềm tin và không hề nghi ngờ điều này.

Vào ngày 8/11/2020, kết quả nghiên cứu đầu tiên của Pfizer/BioNTech cho thấy vaccine mRNA cung cấp khả năng miễn dịch mạnh mẽ chống lại virus corona.

Vào khoảng khắc ấy, tiến sĩ Kariko quay sang nói với chồng duy nhất một câu: “Ồ, nó hoạt động kìa”.

Để ăn mừng, bà ăn nguyên hộp đậu phộng phủ socola.

Tiến sĩ Weissman ăn mừng sự kiện này với gia đình mình. Ông đã đặt bữa tối từ một nhà hàng của Italy. Trong sâu thẳm, ông từng rất sợ hãi.

“Tôi có ước mơ là cùng với Kariko phát triển một thứ gì đó giúp ích cho mọi người”, tiến sĩ Weissman nói. “Giờ đây, ước mơ của tôi đã thành sự thật”.

Tiến sĩ Kariko và tiến sĩ Weissman đã tiêm chủng vào ngày 18/12/2020 tại Đại học Pennsylvania. Vào thời khắc ấy, tiến sĩ Kariko đã rơi lệ.

(Nguồn: Zing)