Azok, akik a mai napig nem hajlandóak beoltatni magukat, a legtöbbször azt hangsúlyozzák, hogy gyanúsan gyorsan lett kész a koronavírus elleni vakcina, ami számukra azt jeleneti, hogy nem lehet megbízható.

Bár a Pfizer-BioNTech és a Moderna valóban a járvány kirobbanása után alig egy évvel piacra dobhatta az oltását, az ide vezető út egyáltalán nem volt rövid, és nem is akkor kezdődött, amikor a világ tudósai tudomást szereztek a Covid-19-ről. Az elmúlt évtizedekben a világ különböző pontjain végzett, egymástól független kutatási előzmények kellettek a sikerhez. Bár azt senki sem tudhatta, hogy a saját kutatása egyszer pont a koronavírus-járvány leküzdésében segít majd, a tudósoknak nem a nulláról kellett elindulniuk az ellenszer keresésekor.

A New York Times egy rendkívül részletes cikkben szedte össze, hogy milyen kísérletek és mennyi véletlen segített a megoldáshoz.

A történetből kiderül, hogy sokáig jelentéktelennek tűnő kutatásokról derült ki utólag, hogy nagyon is fontosak, olyan tudósok munkái kamatoztak, akik azelőtt évekig hiába könyörögtek pénzért, és akik gyakran félbe is hagyták kísérleteiket. De a szálak végül is találkoztak.

A felfedezés után azonban sokáig semmi sem történ, mert a molekulát nehéz volt izolálni, ha megpróbálták, szétesett. 40 évvel később, 1998-ban a pennsylvaniai egyetem egyik fénymásolója előtt futott össze két tudós: Drew Weissmann, aki korábban a HIV-programban dolgozott és Karikó Katalin, aki Szegedről került Amerikába.

Karikót szenvedélyesen érdekelte az mRNS. Biztos volt benne, hogy áttörést hozhat az orvostudományban. A hagyományos oltások módosult vírusokat, vagy azok elemeit vitték be a testbe, hogy az immunrendszert a támadók ellen edzzék. Az mRNS-vakcina azonban olyan kódolt istrukciókat szállít, amelyek lehetővé teszik az emberi sejtek saját vírusproteineket termeljenek ki. Weissman és Karikó Katalin úgy gondolták, hogy így jobban utánozhatnák a valóságos fertőzést, és határozottabb immunválaszt válthatnának ki. Az mRNS törékenysége miatt azonban kevesen hittek abban, hogy valóban alkalmas lehet vakcina előállítására.

A két kutató mRNS-molekulákat adott hozzá petri-csészékben tenyésztett emberi sejtekhez, és mint az várható volt, az mNRS utasítására a sejtek különleges proteineket termeltek. De amikor az mRNS-t egerekbe fecskendezték, az állatok megbetegedtek.

Hét éven át tanulmányozták az mRNS működését, és számos kísérletük kudarcot vallott. Az állatok immunrendszere ugyanis az mRNS-t támadó kórokozónak érzékelte, ezért elpusztította, és az állatok ebbe belebetegedtek. Aztán rájöttek, hogy a sejtek egy különleges kémiai módosulással védik a saját mRNS-üket. Így az mRNS kisebb módosításával próbálkoztak, mielőtt azt beinjekciózták volt a sejtekbe. Ez működött: az mRNS-t immunválasz nélkül fogadták be a sejtek.

Karikó Katalin és Drew Weissman 2005-ben írtak eredményeikről tanulmányt, de az olyan tekintélyes szaklapok, mint a Nature vagy a Science, kategorikusan elutasították, csak a kevésbé ismert Immunity-ben jelenhetett meg.

Immár tudták, hogyan védjék meg a sejtbe került mRNS-t, de ahhoz, hogy oltásként vagy gyógyszerként működjön, e törékeny molekuláknak valami védőpajzsra volt szükségük a véráramlatban, hogy megakadályozzák lebomlásukat, miközben a sejtek felé tartanak.

Vezetőjük, Pieter Cullis fő kutatási területe a lipidek, a sejthártyák alapját képező zsírsav-tartalmú szerves anyagok voltak. Ezek borítják be a test valamennyi sejtjét. Cullis doktor azzal kísérletezett, hogy olyan lipidhártyákat tervez, amelyek a génanyagot „becsomagolva” viszik a sejtekbe. Nehéz dolga volt: egyrészt a kísérleti zsírgömbök mérete a sejtek 1% volt, másrészt pedig az emberi sejteknek olyan kifinomult védelmi rendszere van, hogy a tápálékon kívül semmit sem engednek be. Ráadásul egyes lipidfajták igen mérgezőek voltak és olyan elektromos töltéssel rendelkeztek, amelyek széttéphették volna a sejthártyákat. A nagy áttörést az hozta meg, hogy a zsírgolyók pozitív töltetét DNS-módosításnak vetették alá, az így a mérgező hatással együtt eltűnt, amikor bekerült a véráramlatba.

Mivel nem volt elég érdeklődés az eljárás iránt, Cullis eladta a lipid-technológia licenszét egy Protiva nevű cégnek, amely Ian MacLachlan biokémikus vezetésével 2004-ben oly módon burkolta be zsírrétegbe a génanyagot, hogy a gyógyszercégek növelhessék termelésüket, és megváltoztatta a lipidanyagot, hogy kevesebb vesszen el az értékes anyagból. Miután Karikó Katalin úgy látta, hogy ezek döntő fontosságúak lehetnek az mRNS-alapú gyógyszerekhez, megpróbálta meggyőzni MacLachlant, hogy dolgozzanak együtt. Ez azonban üzleti, illetve a szellemi tulajdon körüli jogi nézeteltérések miatt meghiúsult.

Bill Clinton az Ovális Irodában kérdőre vonta Dr. Anthony Faucit, aki már akkor is az amerikai elnök egészségügyi főtanácsadója volt, hogy másfél évtized alatt miért nem sikerült egy vakcinát összehozniuk. Fauci azt felelte, hogy hiányzik a tudósok közti koordináció. Öt hónappal később Clinton bejelentette egy vakcinakutató központ létrehozását, amely végül 2000-ben nyílt meg Bethesdában.

A kutatók itt megpróbálták a sejteket támadó HIV-vírusok tüskéit célbavenni, és beazonosítani az antitestekre legérzékenyebb pontjait. Bár a HIV-oltás nem sikerült, többek között azért, mert a vírus tüskéje más alakot ölt támadás előtt és alatt, de a program néhány résztvevője, köztük dr.Graham, aki éppen az AIDS-betegekkel való találkozásai nyomán szakosodott a virológiára, rájött néhány titokra, amelyek alapján fel lehetett térképezni a koronavírusok tüskéit.

2008-ban csatlakozott egy Jason McLellan nevű fiatal orvos Grahamhez, aki akkor már az elsősorban kisgyermekekre életveszélyes emberi légúti óriássejtes vírust (RSV) tanulmányozta, és együtt megtalálták azt a proteint, amely a jelenleg klinikai tesztelés alatt álló oltások alapja lett. Amikor McLellan 2013-ban saját laboratóriumának megnyitására készült Dartmouth-ban, Graham azt tanácsolta neki, hogy a koronavírusokat állítsa a kutatások középpontjába. Korábban ezeknek nem sok figyelmet szenteltek sem a kutatók, sem a befektetők, mivel azonban terjedőben volt a MERS, 11 évvel korábban pedig Dél-Kínában felbukkant a szintén gyilkos SARS, ezúttal másképp történt.

A MERS, mint minden koronavírus, emlékeztetett a HIV alakváltoztató proteinjeinek felszínen lévő tüskéire. Ellenállt minden oltáskísérletnek, rendkívül nehéz volt reprodukálni és laboratóriumban izolálni. Ráadásul nagyon nehéz volt mintát szerezni a közel-keleti fertőzöttektől, miután éveken át a nyugati tudósok helyi kollégáik kizárásával kutattak a szegény országokban, kormányaik védeni kezdték saját mintáikat. Ekkor tért vissza Mekkából Graham munkatársa, aki a jóval ártalmatlanabb HKU1-nek elnevezett koronavírustól fertőződött meg, ennek tanulmányozásából azonban fontos következtetéseket vonhattak le a veszélyesebb fajtákról is.

A feladat ezután az volt, hogy olyan stabil, alakját nem változtató tüskét hozzanak létre laboratóriumban, amely alkalmas oltás kifejlesztésére. Ebben fontos szerep jutott a Dartmouth-ba érkezett kínai posztdoktori ösztöndíjasnak, Nianshuang Wangnak, aki úgy vélte, hogy a SARS és MERS egy súlyosabb koronavírus-járvány előjátékai voltak. Ők kapta azt a feladatot, hogy nyugalmi állapotba hozza a MERS tüskeproteinjeit. Két sikertelen kísérlet után a harmadik megközelítés lett eredményes, de mivel 2017-ben a MERS-nek már régen vége volt, Wang tanulmányát elutasították a legtekintélyesebb szaklapok, az eljárás is csak a szabadalmi kérelemig jutott el.

McLellant dr. Graham riasztotta 2019. december 31-én a Vuhanból érkezett hírekkel. Azonnal munkához láttak, néhány nap alatt elkészült a covid-19 vírus tüskéinek génszekvenciája és február 15-én már közzétették a struktúrájukról és a rögzítési technikáról szóló tanulmányukat.

Ez utóbbi döntő jelentőségű volt a BioNTech és a Moderna mRNS-vakcináinak előállításához.

A molekulákat bevonták védő zsírréteggel, ahogy azt a vancouveri kutatók megálmodták és a tiszta folyadékot kis üvegfiolákba öntötték. Hamarosan megkezdődhettek az embereken való tesztelések.

Novemberben tették közzé az első eredményeket a Pfizer-BioNTech vakcina tesztjéről, amely 95%-os hatékonyságot mutatott.

Itt értek a csúcsra évtizedek alapvető felfedezései, amelyeket sokáig érdektelennek találtak. A fáradhatatlanul dolgozó kutatók, miközben hatalmas lépéseket tettek előre a maguk területén, nem tudhatták biztosan, hogy megéri-e a sok erőfeszítés. Ha az mRNS alapú, covid elleni vakcinák hosszú távon hatékonynak bizonyulnak, a legkülönbözőbb betegségek elleni oltások előtt is megnyithatják az utat a HIV-től a rákig.