Tiến sĩ Katalin Kariko - người tạo nền tảng của vaccine Covid-19

Kariko Katalin từng bị chê cười, từng nhiều lần bị ngăn cản, thường xuyên bị sa thải, lí lịch của bà đầy rẫy những thất bại và đau khổ. Nhưng hôm nay, bà được coi là một trong những người phát minh ra công nghệ mRNA, từ đó tạo ra vaccine Covid-19 tiên tiến nhất thế giới. Cuộc đời Kariko Katalin không hề dễ dàng, nhưng đó là một câu chuyện về niềm tin vô điều kiện vào một ý tưởng có thể làm thay đổi cả thế giới.

Khi thế giới mong đợi vaccine Covid-19

Được chờ đợi nhất là vaccine công nghệ mRNA, Cục Quản lí Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ đứng ngoài cửa đón lõng đầu tiên, nhanh chóng cấp thẻ xanh. So với công nghệ vaccine truyền thống, mRNA hứa hẹn hiệu quả hơn, nhanh hơn, an toàn hơn, ít tác dụng phụ hơn; có thể so sánh sự khác biệt giống như xe máy và chuyên cơ.

Khái niệm mRNA được học từ lớp 9, bài giảng sinh học đã dạy mRNA có chức năng truyền đạt thông tin quy định cấu trúc của protein.

Chữ m = messenger = thông tin.

Để dễ hiểu, có thể hình dung quá trình tổng hợp mỗi protein trong cơ thể con người giống như giải một bài toán phức tạp, mRNA trở thành cuốn sổ tay những công thức toán học.

Nếu con người tạo ra được vaccine dưới dạng mRNA nhân tạo, khi tiêm vào cơ thể, mRNA sẽ nguỵ trang giống như thằng kẻ trộm lẻn vào nhưng không đánh thức chủ nhà, nó âm thầm xây dựng một hệ thống phòng thủ là những protein kháng thể, để khi virus tấn công sẽ bị hệ thống ấy tiêu diệt.

Lí thuyết đơn giản như vậy nhưng thực tế rất phức tạp

Kariko Katalin bị ám ảnh bởi mRNA, bà hiểu đây là loại RNA rất đặc biệt, nó nắm tất cả bí quyết tạo ra hàng tỉ tỉ protein trong cơ thể con người. Về mặt lí thuyết, khoa học hoàn toàn có thể điều khiển mRNA để tạo ra loại protein có chủ đích, làm được điều đó thì mRNA trở thành vũ khí mạnh nhất khống chế hàng loạt bệnh tật.

Ý tưởng đó thật đẹp, nhưng chỉ là lí thuyết, sự hiểu biết về mRNA vào những năm 1980 vẫn còn rất hạn chế. Về mặt nguyên tắc, khi tiêm mRNA vào cơ thể con người, thì đó là dị nguyên, nên ngay lập tức hệ thống phòng thủ của cơ thể sẽ phá huỷ trước khi mRNA thực hiện các chức năng nhiệm vụ. Nghĩa là vaccine mRNA dù nguỵ trang tài tình đến mấy thì vẫn là thằng kẻ trộm, khi đột nhập nó sẽ đánh thức chủ nhà tổ chức vây bắt và tiêu diệt. Nhưng điều nghiêm trọng hơn, đó là cơ thể con người chống lại thằng kẻ trộm theo cách bản năng quá mạnh mẽ, tạo ra phản ứng miễn dịch nghiêm trọng, có nguy cơ tử vong.

Sau rất nhiều thất bại, hầu hết các nhà khoa học đã bỏ cuộc, chẳng ai còn quan tâm đến mRNA, kiến thức đó chỉ nằm trên trang sách giáo khoa sinh học lớp 9 và lớp 10, để học sinh thi với những câu hỏi rất nhàm chán.

Kariko Katalin không bị khuất phục

Kariko Katalin lao đầu vào nghiên cứu, những công trình của bà đã gây được sự chú ý của hai công ty non trẻ Moderna (Canada) và BioNTech (Đức), cùng với ông lớn Pfizer (Mỹ) quyết định đầu tư sản xuất vaccine Covid-19 theo công nghệ mRNA, đó là cú áp phe không khác gì một chuyến du hành lên sao hoả.

Công nghệ mRNA sẽ không dừng lại ở sản xuất vaccine, mà trong tương lai không xa, hàng loạt "dịch bệnh" như ung thư, đột quỵ, hay các bệnh hiểm nghèo khác cũng hứa hẹn sẽ được thanh toán.

Kariko Katalin sinh năm 1955 ở Szolnok (Hungari), trong một ngôi nhà tranh không có tiện nghi, nhưng đầy đủ tình thương của tổ ấm gia đình. Kariko Katalin thừa hưởng gen yêu thích sinh học của bố là người làm nghề bán thịt lợn, gen kiên trì nghiên cứu của mẹ là một kế toán viên, được hưởng sự giáo dục niềm say mê sinh học từ các giáo viên trường kisújszállási.

Do hoàn cảnh nghèo khó, Kariko Katalin đã dốc hết tâm lực trong những năm đại học, cô giành được học bổng Cộng hoà Nhân dân Hungary, đó là học bổng danh giá nhất lúc bấy giờ. Tiếp tục học lên tiến sĩ, rồi làm việc tại trung tâm nghiên cứu sinh học của Học viện Khoa học Hungary ở Szeged.

Cô theo đuổi công nghệ mRNA. Đó là lĩnh vực đòi hỏi phải đầu tư rất nhiều tiền của, các nhà khoa học khác đã bỏ chạy, đất nước Hungary những năm 1980 là quốc gia tự do cởi mở nhất trong khối Liên Xô cũ, nhưng cũng chẳng có tiền để tài trợ cho những nghiên cứu lớn.

Kariko Katalin bị mất việc ở tuổi 30. Ban đầu cô tìm việc làm ở khối châu Âu, nhưng không nơi nào chịu nhận, bởi cô chẳng có thành tích khoa học gì đáng kể.

Vào một buổi chiều năm 1985, Kariko Katalin cùng chồng đưa cô con gái hai tuổi của họ rời đất nước Hungary, tìm đường đến Hoa Kỳ. Tài sản duy nhất có giá là chiếc ô tô cũ. Bán đi được 900 bảng Anh trên thị trường chợ đen. Để mang trót lọt số tiền ấy, Kariko Katalin phải rạch con gấu bông đồ chơi của con gái, nhét 900 bảng vào, rồi khâu lại.

Thời gian đầu ở Mỹ, Kariko Katalin được nhận vào làm việc tại Đại học Temple, nhưng chẳng bao lâu sau nhóm của cô bị giải tán vì không kiếm được kinh phí tài trợ. Năm 1989, Kariko Katalin làm ở khoa dược Đại học Pennsylvania, mặc dù là giáo sư chính thức, nhưng đây là thời gian khó khăn nhất, lương rất thấp và không ai tin cô. Năm 1995, Kariko bị giáng xuống mức thấp tận cùng, không nhận được tài trợ, không tìm nổi dự án; Đại học Pennsylvania quyết định sa thải. Đó là quãng thời gian kinh khủng. Căn phòng cô ở bị dột nát trong mỗi cơn mưa chiều tối, cô lại bị mắc căn bệnh ung thư mới được chẩn đoán, công việc dành bao nhiêu thời gian và tâm huyết dường như đang tuột khỏi tầm tay.

Kariko Katalin nói: "Tôi bắt đầu nghi ngờ rằng có lẽ mình không đủ giỏi, không đủ thông minh. Và tôi cố gắng tự nhủ rằng mọi thứ đã ở đây, tôi chỉ cần thực hiện các thí nghiệm tốt hơn."

Đổi đời

Vào năm 1998, Kariko Katalin cuối cùng đã nhận được khoản tiền tài trợ đầu tiên, đó là 100 ngàn đô la.

Thật kì lạ, năm đó cô cũng gặp được một người đàn ông của cuộc đời. Đó là buổi chiều định mệnh, Kariko Katalin đi phô tô tài liệu, cô gặp Drew Weissmen, một người đồng nghiệp mới vừa chuyển đến từ Viện Y tế Quốc gia.

Trong lúc chờ phô tô, Kariko Katalin kể với Weissmen về ý tưởng tạo ra mRNA, theo đúng mong muốn. Ngay lập tức Weissmen nhìn thấy trước mắt mình là một khối tài sản vô giá. Anh quyết định đầu tư, cộng tác cùng Kariko Katalin, quyết tâm phát triển công nghệ mRNA trong lĩnh vực y sinh học.

Vào năm 2005: mRNA phiên bản mô đun suy yếu ra đời!

Chuỗi mRNA được cấu tạo bởi mạch đơn, thẳng, bao gồm các nucleotid. Mỗi nucleotid gồm hai thành phần là nucleoside và gốc phốt phát. Nucleoside lại được hình thành bằng cách ngưng tụ D-ribose và các base. Các base đó là Adenin, Guanin, Cytosine và Uracil. Kariko và Weissman tổng hợp mRNA với khả năng "lẻn" qua một số lượng nhỏ các chất thay thế base, đống thời sử dụng các hạt nano lipid bao bọc xung quanh, làm cho mRNA được nguỵ trang giống như tên trộm lẻn vào tế bào cơ thể người mà không kích hoạt hệ thống miễn dịch bảo vệ nào.

Sau khi đọc công trình nghiên cứu, Derrick Rossi, một chuyên gia tế bào gốc Canada đang làm nghiên cứu sinh tại Đại học Stanford đã vô cùng kinh ngạc. Thời cơ đã đến. Nhận thấy cơ hội kinh doanh siêu lợi nhuận, Rossi âm thầm lặng lẽ tìm vốn đầu tư, ông thành lập một công ty bé nhỏ, lấy tên là Moderna.

Tại Đức, một nhóm nghiên cứu mới cũng phát hiện ra tiềm năng của Kariko Katalin, công ty mới BioNTech được thành lập, lấy trụ sở tại Hoa Kỳ. Năm 2013, BioNTech thuê Karko Katalin làm chuyên gia cao cấp mRNA.

Moderna và BioNTech chưa làm được gì nhiều cho đến năm 2020. Khi đại dịch Covid-19 bùng nổ, Moderna thúc đẩy sản xuất vaccine theo công nghệ mRNA, thêm công ty BioNTech được Pfizer đầu tư hàng tỉ đô la quyết tâm biến ý tưởng của Kariko Katalin thành hiện thực.

Chắc chắn Kariko Katalin cùng với đồng nghiệp Derrick Rossi sẽ đoạt giải thưởng Nobel trong một ngày không xa.