דרו וייסמן (Drew Weissman): שיתוף הפעולה ליד מכונת הצילום שסיים מגפה
בסוף שנות ה-90, אימונולוג מאוניברסיטת פנסילבניה (University of Pennsylvania) פגש שוב ושוב ביוכימאית הונגריה ליד מכונת הצילום; שניהם נאבקו להשיג מענקי מחקר שאף אחד לא רצה להעניק לרעיון הלא-אופנתי שלהם. על פי הקונצנזוס בתחום, טיפול באמצעות RNA שליח (mRNA) היה מבוי סתום – הוא נחשב לבלתי יציב מדי, מעורר דלקת מדי, ובעל היסטוריה של ניסויים כושלים רבים מדי. דרו וייסמן וקטלין קריקו (Katalin Karikó) המשיכו לשוחח בכל זאת, והשיחה הזו הולידה בסופו של דבר את הפתרון המולקולרי שאפשר לשתי חברות לפתח חיסוני קורונה בפחות משנה.
ילדות בין אופטיקה לביולוגיה
דרו וייסמן נולד ב-7 בספטמבר 1959 בלקסינגטון, מסצ'וסטס, לאב מהנדס ואם שיננית. כנער עבד בחברה של אביו, שייצרה מראות אופטיות ללוויינים, לצד התעניינות מוקדמת בספורט ובאומנויות לחימה – חינוך בעל אוריינטציה מכנית שלא הראה סימנים מובהקים לקריירה בביוכימיה שבאה בהמשך. הוא השלים תואר ראשון ושני בביוכימיה ובאנזימולוגיה מאוניברסיטת ברנדייס (Brandeis University), ולאחר מכן שילב לימודי דוקטורט (Ph.D) ורפואה (M.D) באימונולוגיה ובמיקרוביולוגיה באוניברסיטת בוסטון, כשהוא מסיים את התמחותו הרפואית בבית החולים בת ישראל (Beth Israel Hospital) בבוסטון ב-1990. הוא המשיך למלגת מחקר במכון הלאומי לאלרגיה ומחלות זיהומיות, שם התאמן תחת אנתוני פאוצ'י (Anthony Fauci), לפני שהצטרף לסגל אוניברסיטת פנסילבניה ב-1997 כמרצה בכיר בחטיבה למחלות זיהומיות.
הבעיה עם mRNA
RNA שליח נושא את ההוראות הגנטיות של התא מה-DNA למנגנון שמייצר חלבונים, ומדענים חלמו זמן רב על הזרקת mRNA סינתטי כדי להורות לגוף לייצר חיסונים או טיפולים מותאמים אישית לפי דרישה. המכשול היה המערכת החיסונית עצמה: היא זיהתה את ה-mRNA הזר כפולש, עוררה תגובה דלקתית אלימה ופירקה את המולקולה לפני שהספיקה לבצע את עבודתה. עד הרגע שבו וייסמן פגש את קריקו ליד מכונת הצילום באוניברסיטת פנסילבניה, רוב התחום זנח את ה-mRNA כחסר תוחלת קלינית, וקריקו עצמה הורדה בדרגה בשל כישלונה להשיג עבורו מענקי מחקר.
הפתרון של 2005
התובנה של וייסמן וקריקו, שפורסמה במאמר מכונן ב-2005, הייתה להחליף את האורידין, אחד מאבני הבניין הבסיסיות של ה-mRNA, בגרסה שונה הנקראת פסאודואורידין. החלפה זו אפשרה ל-mRNA הסינתטי לחמוק מחיישני ההתרעה המוקדמת של המערכת החיסונית, להימנע מתגובה דלקתית, להישאר פעיל בתאים זמן רב הרבה יותר, ולייצר כמות גדולה משמעותית של החלבון המבוקש בהשוואה ל-mRNA רגיל. למעשה, זה היה תחפושת שאפשרה למולקולה לבצע את עבודתה לפני שהגוף הבחין בנוכחותה. התגלית זכתה לתשומת לב מועטה בזמנו – אף כתב עת מרכזי לא רצה אותה, ושני המדענים הקימו בסופו של דבר חברה משלהם בשם RNARx ב-2006, בין היתר כי המוסדות המבוססים נותרו סקפטיים. מעבדתו של וייסמן שילבה לאחר מכן את ה-mRNA המעובד עם ננו-חלקיקי שומן (ליפידים), מערכת הובלה שהגנה על המולקולה השבירה והובילה אותה אל תוך התאים, ובמהלך שנות ה-2010 הפלטפורמה המשולבת הראתה תוצאות מרשימות נגד יעדים שונים, בהם נגיף הזיקה, במחקרים בבעלי חיים.
Twenty questions, eight minutes on the clock, and a percentile measured against everyone who has taken it. No sign-up.
Take the IQ test →ממאמר נשכח לחיסון עולמי
כאשר נגיף ה-SARS-CoV-2 הופיע בסוף 2019, גם פייזר/ביונטק (Pfizer/BioNTech) וגם מודרנה (Moderna) פנו לטכנולוגיית ה-mRNA עם נוקלאוזידים מעובדים שנבנתה ישירות על עבודתם של וייסמן וקריקו כדי לתכנן חיסונים במהירות חסרת תקדים. החיסונים שהתקבלו אושרו תוך כשנה מרגע זיהוי הנגיף – לוח זמנים שלא ניתן היה להעלות על הדעת תחת נורמות פיתוח החיסונים הקודמות – ויותר מ-655 מיליון מנות של חיסון mRNA ניתנו בארצות הברית בלבד בשנים שלאחר דצמבר 2020. טכנולוגיה שנדחתה על ידי ועדות מענקים במשך שני עשורים הפכה, כמעט בן לילה, לפלטפורמה שזכתה לקרדיט על קיצור משמעותי של מגפה עולמית.
פרס נובל והדרך לאחריו
באוקטובר 2023, ועדת פרס נובל העניקה לוייסמן ולקריקו את הפרס בפיזיולוגיה או ברפואה "על תגליותיהם בנוגע לשינויים בבסיסי נוקלאוזידים שאפשרו את הפיתוח של חיסוני mRNA יעילים נגד COVID-19", ובכך הפך וייסמן לחתן פרס נובל ה-29 של אוניברסיטת פנסילבניה. הפרס הגיע לאחר שורה של כיבודים מוקדמים שסימנו את השניים כמועמדים מובילים לנובל: פרס לסקר-דבייקי למחקר רפואי קליני ופרס פריצת הדרך (Breakthrough Prize) ב-2021, פרס נסיכת אסטוריאס, פרס יפן ב-2022, פרס רוזנסטיל, פרס וינפיצ'ר (VinFuture), פרס טאנג למדע ביו-פרמצבטי, פרס מרכז הרפואה של אולבני, ומקום ברשימת "גיבורי השנה" של מגזין טיים (Time) ב-2021. כיום הוא מחזיק בקתדרה ע"ש משפחת רוברטס לחקר חיסונים בבית הספר לרפואה ע"ש פרלמן באוניברסיטת פנסילבניה ומנהל את מכון פנסילבניה לחדשנות ב-RNA, עבודה הממומנת בחלקה באמצעות קשר מתמשך עם חברת ביונטק, והוא מחזיק בכ-153 פטנטים אמריקאיים ובינלאומיים המבוססים על מחקריו.
האני מאמין של המדען
כשנשקש לסכם ארבעה עשורים של מחקר, שרובם המכריע זכה לדחייה לפני שזכה להכרה, הציע וייסמן תשובה פשוטה: "התמדה, מחויבות ואמונה במה שאתה עושה הם קריטיים להשגת המטרות שלך". זהו משפט צנוע עבור תגלית ששינתה תחום שלם, אך הוא גם לוכד את צורתה האמיתית של הקריירה שלו – שני חוקרים שרדפו אחרי רעיון שהעמיתים שלהם ראו בו מבוי סתום במשך רוב שני העשורים, עד שהעולם היה זקוק בדיוק למה שהם בנו.
מדוע דרו מכונה גאון
הטיעון בעד הגאונות כאן הוא קונקרטי באופן יוצא דופן: וייסמן וקריקו פתרו בעיה מולקולרית ספציפית ומוגדרת היטב – ההתנגשות ההרסנית של ה-mRNA עם המערכת החיסונית המולדת – שבלמה קטגוריה טיפולית שלמה במשך שנים, והפתרון שלהם, החלפת בסיס יחידה, מוטמע כעת בחיסונים הניתנים למאות מיליוני אנשים. הציטוט של ועדת פרס נובל הוא הראיה החזקה ביותר לכך שהממסד המדעי מתייחס כיום לתגלית זו כתגלית יסוד ולא כשיפור הדרגתי, ומהירות הפצת חיסוני הקורונה עומדת כהוכחה מהעולם האמיתי לכוחו של הרעיון.
הסיבוך הכן הוא שלא הייתה זו תובנה בודדת אלא שותפות בלתי נפרדת שנמשכה לאורך שנים שבהן כמעט איש לא האמין בה, ותרומתו של וייסמן עצמו – בעוד שהיא חיונית, במיוחד עבודת הובלת ה-mRNA בננו-חלקיקי שומן המאוחרת – קשה באמת להפרדה מהכימיה של קריקו. מבקרי השימוש במושג "גאון" מציינים באופן רחב יותר כי המסלול בן עשרות השנים של התגלית, מהמאמר העמום מ-2005 ועד לפרס נובל, משקף לא הבלחה פתאומית של תובנה אלא התמדה מפרכת מול דחייה מוסדית, שהיא הישג מסוג אחר מאשר הדימוי של פריצת דרך פתאומית שלעיתים המילה מרמזת עליו.
מורשת
מעבדתו של וייסמן הפנתה מאז את אותה פלטפורמת mRNA עם נוקלאוזידים מעובדים לעבר חיסונים נגד שפעת, HIV ומחלות זיהומיות אחרות שעדיין חסרות חיסונים יעילים, בטענה ש-COVID-19 היה הוכחת היתכנות ולא סוף הדרך של הטכנולוגיה. לא משנה מה יעלה בגורל המאמצים הללו, המאמר מ-2005 שאף כתב עת לא רצה נמצא כעת בבסיסה של פלטפורמה טיפולית שצפויה לעצב את פיתוח החיסונים לדור שלם.