Table of Contents
مولد كاتالين كاريكو
ولدت كاتالين كاريكو في 17 يناير 1955، ونشأت في مدينة كيسوجشالاس المجرية. التحقت بجامعة سيجد، حيث حضرت في عام 1976 محاضرة حول التطبيقات العلاجية الممكنة لـ حمض نووي ريبوزي رسول، مما مهد الطريق لتركيز مسيرتها العلمية.
في عام 1976، كانت الإمكانات الطبية لـ mRNA قد بدأت للتو في التصور. تم إثبات وجود هذا الجزيء الحيوي قبل 15 عامًا فقط، وكان المجتمع العلمي يعمل على فهم مفصل لوظيفته الطبيعية.
في ذلك الوقت، كان من المفهوم أن حمض نووي ريبوزي رسول يعمل كرسول (ومن هنا جاء الحرف “m”) الذي ينقل الشفرة الوراثية من الحمض النووي إلى الآلية البيولوجية لإنتاج البروتينات. تم توضيح التفاصيل الدقيقة لهذه العملية، ولا تزال حتى اليوم، بشكل أفضل.
إن فهم التفاصيل الأساسية للوظيفة الطبيعية للmRNA هو كل ما هو مطلوب للحلم بإمكانياته العلاجية. إذا أمكن إيصال ترميز mRNA للبروتينات المرتبطة بالأمراض إلى الخلايا البشرية، فإن تلك الخلايا ستصبح مصانع بروتين صغيرة. وبعد ذلك، يقوم الجهاز المناعي بتطوير دفاعات ضد تلك البروتينات، ويكون قادرًا على التعرف على المرض الحقيقي وتدميره.
كاتالين كاريكو وبداية الدراسات العليا
على خلفية هذه الفكرة الأساسية، بدأت كاتالين كاريكو دراساتها العليا في سيجد. عملت مع البروفيسور جينو توماسز لاختبار التأثيرات المضادة للفيروسات للحمض النووي الريبوزي الاصطناعي المخصص.
في عام 1985، انتقلت كاتالين كاريكو إلى الولايات المتحدة الأمريكية مع زوجها وابنتها البالغة من العمر عامين لبدء العمل في جامعة تمبل في فيلادلفيا. أثناء وجودها في تيمبل، عملت مع الحمض النووي الريبوزي المزدوج، وتحققت من تأثيره على المرضى المصابين بالإيدز وأمراض الدم والتعب المزمن.
في عام 1990 عُرض على كاتالين كاريكو منصب ثابت في جامعة بنسلفانيا. في هذا الوقت تقريبًا، طورت مجموعة مختلفة من الباحثين تقنية لحقن الفئران بالحمض النووي الريبوزي (RNA) بطريقة بدأت تلك الفئران في إنتاج البروتينات المشفرة بواسطة الحمض النووي الريبي (RNA) .
وكان تطوير تقنية مماثلة للبشر لا يزال بعيد المنال. في عام 1990 كان من المعروف أن الحمض النووي الريبي العاري، عند حقنه في البشر، يسبب استجابة سريعة لجهاز المناعة. دمرت هذه الاستجابة الحمض النووي الريبي (RNA) قبل وقت طويل من وصوله إلى الخلايا والبدء في إنتاج البروتين.
كانت الخطوة الأولى لفهم كيفية التغلب على هذه المشكلة هي معرفة أي جزء من بنية الحمض النووي الريبوزي (RNA) يسبب الاستجابة المناعية. بدون إجابة على هذا السؤال، توقف تطوير علاجات الحمض النووي الريبوزي (RNA) في مساراته.
بعد ست سنوات من العمل في جامعة بنسلفانيا، ويرجع ذلك جزئيًا إلى عدم اهتمام وكالات التمويل بدعم عملها، تم تخفيض رتبة كاريكو من منصبها الوظيفي. يؤدي هذا النوع من خفض الرتبة عمومًا إلى نهاية المهنة العلمية. وفي نفس العام، عولجت من السرطان وواجه زوجها مشكلة في التأشيرة، مما جعله عالقًا مؤقتًا في المجر.
براتب مخفض ومع عدم وجود احتمال للقدرة على جذب الطلاب للمساعدة في بحثها، أصرت على ذلك، وفي النهاية التقت بمتعاون كان قادرًا على مساعدتها في مواصلة عملها. انتقل عالم المناعة درو وايزمان إلى جامعة بنسلفانيا في عام 1997، ووجد نفسه يناضل من أجل الحصول على وقت للتصوير مع كاريكو.
بدأوا في التعاون وطوروا فرضية جديدة تعتمد على واحدة من أقدم الاستجابات المناعية المعروفة. في الأنظمة الطبيعية، لا يبدو الحمض النووي الريبوزي (RNA) كما هو مرسوم في الكتب المدرسية. تقوم الكائنات الحية المختلفة “بتزيين” الحمض النووي الريبي (RNA) الخاص بها عن طريق إضافة تعديلات كيميائية تكون بمثابة بصمة الإصبع. يمكن للبكتيريا استخدام هذه الأنماط من الزخرفة الكيميائية لتحديد الحمض النووي الذي ينتمي إليها، وأي الحمض النووي غريب ويجب تدميره.
تساءل كاتالين كاريكو ووايزمان عما إذا كانت هناك عملية مماثلة تحدث في الاستجابة المناعية البشرية للحمض النووي الريبوزي (RNA) الخارجي. ولاختبار هذه النظرية، قاموا بتعديل مجموعة مختارة من الوحدات البنائية التي تشكل الحمض النووي الريبوزي (RNA) كيميائيًا. وقاموا بدمج وحدات بناء الحمض النووي الريبوزي المزخرفة هذه في خيوط أكبر من الجزيء الحيوي ولاحظوا الاستجابة بعد تعريضها للخلايا المناعية.
ووجدوا أن العديد من هذه التعديلات قمعت الاستجابات المناعية . كان لأحد التعديلات على كتلة بناء الحمض النووي الريبوزي (RNA)، والتي تسمى اليوراسيل، تأثير صارخ بشكل خاص على الاستجابات المناعية. ويتم استخدام هذا التعديل نفسه في اثنين من اللقاحات التي سيتم توزيعها في عام 2021 حول العالم لمكافحة جائحة كوفيد-19.
كاتالين كاريكو ائب الرئيس الأول لشركة بيوأنتك
واليوم، تشغل كاتالين كاريكو منصب نائب الرئيس الأول لشركة بيوأنتك، إحدى الشركات المشاركة في جهود تطوير لقاح SARS-CoV-2. قبلت هذا المنصب في عام 2013، بعد أن رفضت جامعة بنسلفانيا إعادتها إلى منصب دائم. إنها تساعد في توجيه محفظة الشركة من الأبحاث القائمة على الحمض النووي الريبي (RNA) والتي تتوسع إلى ما هو أبعد من اللقاحات الفيروسية. على سبيل المثال، نشرت الشركة مؤخرًا عملاً يبحث في لقاح لمرض التصلب المتعدد .
إن مجال علاجات الحمض النووي الريبوزي (RNA) الذي ساعدت كاتالين كاريكو في تأسيسه له تأثير هائل على العالم اليوم، بعد 16 عامًا فقط من اكتشافها الرئيسي. لا يزال هذا المجال في بداياته، ولا يزال التأثير الكامل لتصميمها وقوة إرادتها المطلقة بعيدًا عن التحقق.
ما هو حمض نووي ريبوزي؟
الحمض النووي الريبوزي* ويُسمى اختصارًا رنا RNA، هو جزيء حيوي يتواجد تقريبًا لدى كل الكائنات الحية والفيروسات، كما يلعب أدوارًا متعددة في نقل وتشفير وفك تشفير وتنظيم التعبير عن المعلومات الوراثية وتحفيز العديد من التفاعلات الكيميائية. الرنا والدنا (DNA) من أهم الأحماض النووية التي تُشكِّل إلى جانب كل من البروتينات والليبيدات والسكريات المتعددة الجزيئات الضخمة الأربعة الضرورية للحياة.
بنية الرنا مشابهة لبنية الدنا فكلاهما يتكون من تسلسل نوكليوتيداتٍ متعدد، لكنهما يختلفان في أن الرنا يتواجد في معظم الحالات على شكل سلسلة مفردة قصيرة يتراوح طولها بين عدة نوكليوتيدات إلى آلاف النوكليوتيدات بينما يكون الدنا دائمًا على هيئة لولب مزدوج يبلغ طوله من عدة ملايين إلى عدة مليارات من الأزواج القاعدية. فضلا عن ذلك، سكر العمود الفقري في الرنا هو الريبوز بدل الريبوز منقوص الأكسجين في الدنا والقاعدة المكملة للأدينين هي اليوراسيل بدل الثايمين.
الرنا أكثر غنًى بالقواعد المعدلة من الدنا وذلك لقيامه بالعديد من الوظائف الخلوية، ويوجد فيه ما يزيد عن 100 نوكليوسيد معدل يتواجد أكثرها في الرنا الناقل ومن أكثر هذه التعديلات شيوعا السودويوريدين والنوكليوسيدات الممثيلة في أكسجين الذرة 2′ المتواجدة في الرنا الريبوسومي. لا توجد بنية مستقرة دائمة يتخذها تسلسل رنا معين، بل يمكن لنفس التسلسل اتخاذ العديد من البنى حسب نوع الربائط التي يترابط معها والظروف الفيسيولوجية الكيميائية الخلوية، ويمكنه مثل البروتين اتخاذ بنية ثانوية وثالثية ورابعية للقيام بوظائفه التحفيزية، تتطلب هذه البُنى ترابط قواعدٍ غير معياريٍ لا يتواجد في الدنا مثل الترابط المقصوص وتآثر ريبوز-قاعدة، حيث لوحظ لدى الرنا ما يزيد عن 150 نوعا من الترابط.
