Nositeli Nobelovy ceny za medicínu a fyziologii pro rok 2023 jsou dva vědci zabývající se objevy týkající se modifikací nukleosidových bází, které umožnily vývoj účinných mRNA vakcín proti covid-19.
Laureáti Nobelovy ceny za fyziologii nebo lékařství pro rok 2023
Objevy obou laureátů Nobelovy ceny byly podle Nobelova výboru klíčové pro vývoj účinných mRNA vakcín proti covid-19 během pandemie, která začala na začátku roku 2020.
„Svými převratnými objevy, které zásadně změnily naše chápání interakce mRNA s naším imunitním systémem, přispěli laureáti k bezprecedentnímu tempu vývoje vakcín během jedné z největších hrozeb pro lidské zdraví v moderní době,“ vysvětlují členové komise důvod, proč letos vybrali tyto laureáty.
Výzkum maďarské biochemičky Kataliny Karikó a imunologa Drew Weissmana vycházel z výzkumů v 80. letech 20. století, kdy byly vyvinuty účinné metody výroby mRNA bez použití buněčné kultury, tzv. in vitro transkripce. Tato technika však byla považována za nestabilní a náročnou na distribuci v těle, což vyžadovalo vývoj sofistikovaných lipidových nosičů k zapouzdření mRNA. Navíc in vitro produkovaná mRNA vyvolávala zánětlivé reakce.
Nobelův výbor v tiskové zprávě oceňuje, že na počátku devadesátých let minulého století, kdy byla Katalin Karikó docentkou na Pensylvánské univerzitě, prosazovala svou vizi mRNA jako léčebného prostředku navzdory tomu, že se potýkala s obtížemi při přesvědčování sponzorů výzkumu.
V tomto období se k ní na univerzitě připojil nový kolega Drew Weissman, který se zajímal se o dendritické buňky, které mají důležitou funkci v imunitním systému a jeho vývoji. Sledoval aktivaci imunitních reakcí vyvolaných očkováním.
„Povzbuzen novými myšlenkami se brzy začala plodná spolupráce mezi oběma, která se zaměřila na to, jak různé typy RNA interagují s imunitním systémem. Všimli si, že dendritické buňky rozpoznávají in vitro přepsanou mRNA jako cizorodou látku, což vede k jejich aktivaci a uvolnění zánětlivých signálních molekul. Zajímalo je, proč je in vitro přepsaná mRNA rozpoznávána jako cizí, zatímco mRNA ze savčích buněk stejnou reakci nevyvolává. Karikó a Weissman si uvědomili, že různé typy mRNA musí odlišovat některé kritické vlastnosti,“ vysvětluje směr vedoucí k vývoji vakcín Nobelův výbor.
Kvůli překonání různých překážek vytvářeli tito vědci různé varianty mRNA s jedinečnými chemickými změnami v jejich bázích, které dodávali dendritickým buňkám. To jim umožnilo překonat problémy se zánětlivou reakcí, která téměř vymizela, pokud byly v mRNA obsaženy modifikace bází.
„Jednalo se o paradigmatickou změnu v našem chápání toho, jak buňky rozpoznávají různé formy mRNA a jak na ně reagují. Karikó a Weissman okamžitě pochopili, že jejich objev má hluboký význam pro využití mRNA v terapii. Tyto zásadní výsledky byly publikovány v roce 2005, patnáct let před pandemií covid-19,“ popisují přelomový objev vědci z výboru.
Grafické znázornění fungování mRNA. Nobelovu cenu za fyziologii nebo lékařství pro rok 2023 získali Katalin Karikó a Drew Weissman.
V následujících pracích z letech 2008 a 2010 pak oba vědci ukázali, že mRNA tvořené s modifikací bází výrazně zvyšuje produkci proteinů ve srovnání s nemodifikovanou mRNA. Tento účinek byl způsoben sníženou aktivací enzymu, který reguluje produkci proteinů. Svým objevem, že modifikace bází snižují zánětlivé reakce a zároveň zvyšují produkci proteinů, odstranili Karikó a Weissman kritické překážky na cestě ke klinickému využití mRNA.
Vakcíny založené na jejich výzkumu následně pomohly s bojem s pandemií covid-19 a do budoucna by mohly pomoci čelit i dalším zdravotním rizikům, které lidstvo provází, jako jsou například některé druhy rakoviny.
Budoucnost využití mRNA technologie. Nobelovu cenu za fyziologii nebo lékařství pro rok 2023 získali Katalin Karikó a Drew Weissman.
Spekulace se nepotvrdily
Podle různých předběžných spekulací uváděných ČTK se hovořilo o tom, že by letošní ocenění mohli získat vědci, kteří se zabývají výzkumem léčby rakoviny pomocí buněčné terapie, studiem lidského mikrobiomu, tedy mikroorganismů v lidském těle, nebo zkoumáním narkolepsie, tedy onemocnění postihujícího schopnost mozku řídit spánkové cykly.
Cena za fyziologii a lékařství se tradičně vyhlašuje na úvod takzvaného nobelovského týdne. Před švédským expertem na evolučním genetikem Svantem Pääbem byly v roce 2021 oceněni touto Nobelovou cenou molekulární biologové David Julius a Ardem Patapoutian za objev senzorických receptorů teploty a tlaku. V roce 2020 ocenění získali objevitelé viru, který způsobuje hepatitidu typu C. Konkrétně to byli Harvey Alter, Michael Houghton a Charles Rice.
Mimochodem, loňský laureát získal Nobelovu cenu přesně 40 let po svém otci Sune Bergströmovi. Tato cena se udílí od roku 1901 a doposud ji získalo 12 žen z celkem 225 laureátů.
Nositel ceny obdrží zlatou medaili, diplom se zdůvodněním a finanční obnos. Ten by měl letos činit 11 milionů švédských korun (cca 23 milionů Kč). V příštích dnech budou oznámeni noví nositelé Nobelových cen za fyziku, chemii, literaturu a mír. Příští pondělí tento maraton završí jméno čerstvého držitele ocenění za ekonomii.
