तुटपुंजं मानधन, किचकट विषय आणि अखेर विषाणूची प्रतिकारशक्ती निर्माण करणाऱ्या mRNAचा अविष्कार!! कातालीन कारिकोची जीवनकहाणी याहून खडतर आहे!!
कोविड व्हॅक्सिनच्या संदर्भात एम आरएनए टेक्नॉलॉजी हा शब्द अनेकांनी ऐकला असेल. या एम आर एन ए म्हणजेच मेसेंजर आरएनएवर संशोधन करणारी शास्त्रज्ञ म्हणून कातालिन कारिको प्रसिद्ध आहे. एमआरएनए हे नवीन प्रकारचं व्हॅक्सिन आपल्या पेशींना प्रथिनं (किंवा प्रथिनांचा तुकडा) कशी बनवायची हे शिकवतं. यामुळे रोगप्रतिकारक शक्तीला चालना मिळते आणि संक्रमणापासून संरक्षण करणारी प्रतिपिंडं (अँटीबॉडीज) तयार होतात. याच तंत्रज्ञानाचा वापर करून कारिको आणि तिचा सहकारी वेईसमन यांनी कोविड -१९ व्हॅक्सिन तयार करण्यासाठी फायझर आणि बायोएनटेक यांच्याशी करार केला.
कातालिन कारिकोचा जन्म आणि शिक्षण हंगेरीमध्ये एका खेड्यात झालं. ती एका कसायाची मुलगी. लहानपणीच तिने वैज्ञानिक व्हायचं ठरवलं. हंगेरीतल्या एका विद्यापीठातून तिने डॉक्टरेट मिळवली आणि तिथल्या जैविक संशोधन केंद्रात काम करायला सुरुवात केली. ती जे काम करायची, त्या केलेल्या कामाच्या मानाने तिची कमाई फारच कमी म्हणजे प्रति तास १ डॉलर एवढीच होती. पुढे विद्यापीठाच्या संशोधन कार्यक्रमासाठीचा निधी संपला, त्यामुळे कारिको, तिचा पती, आणि त्यांची दोन वर्षांची मुलगी सुझान फिलाडेल्फियाला गेले. त्यावेळी हंगेरियन सरकारने त्यांना देशाबाहेर फक्त १०० डॉलर नेण्याची परवानगी दिली होती. शेवटी तिने आणि तिच्या पतीने सुझानच्या टेडीबेअरमध्ये लपवून आणखी शेकडो डॉलर्स देशाबाहेर नेले. पुढे याच सुझानने रोईंगमध्ये दोन वेळा ऑलिम्पिक सुवर्णपदक मिळवलं. टेम्पल युनिव्हर्सिटीमध्ये तिने संशोधनाला सुरुवात केली.
तिच्या संशोधनाचा विषय होता एमआरएनए. हा या क्षेत्राचा सुरुवातीचा काळ होता. त्यामुळे अगदी मूलभूत कामंही अवघड होती. प्रयोगशाळेत आरएनए रेणू विकसित करणं, शरीराच्या पेशींधून एमआरएनए मिळवणं ही कामं किचकट होती. तरी कारिको न खचता जिद्दीने काम करत असे. हाच रेणू उद्या फार मोठी क्रांती घडवून आणणार आहे असा तिला सार्थ विश्वास होता.
नंतर ती पेनसिल्व्हेनिया विद्यापीठातील हृदयरोगतज्ज्ञ डॉ. इलियट बर्नाथन यांच्याकडे नोकरी करू लागली. बर्नाथनही या एमआरएनएने पछाडलेला. या दोघांनी पेशींमध्ये एमआरएनए सोडण्याची आणि त्याद्वारे त्यांना नवीन प्रथिनं तयार करण्यास प्रवृत्त करण्याची योजना आखली. पुढे एका अपघाताने त्यांच्या असं लक्षात आलं, की एमआरएनएचा वापर करून कोणतीही पेशी आपल्या इच्छेनुसार हवी ती प्रथिनं तयार करू शकते. हा त्यांच्यासाठी 'युरेका' क्षण होता.
आता ते दोघं पेटले. त्यातूनच एक विचार पुढे आला - कदाचित हृदयाच्या बायपास शस्त्रक्रियेसाठी रक्तवाहिन्या सुधारण्यासाठी एमआरएनए वापरता येऊ शकेल. अर्थात यावर काही निश्चित संशोधन करण्यापूर्वीच बर्नाथनने विद्यापीठ सोडलं आणि कारिकोलाही आर्थिक कारणांनी विद्यापीठ सोडावं लागलं.
पुढे तिचा एक सहकारी लॅंगर याच्यामुळे तिला न्यूरोसर्जरी विभागाच्या प्रमुखांबरोबर काम करण्याची संधी मिळाली. मेंदूच्या शस्त्रक्रियेनंतर रक्ताच्या गुठळ्या झाल्याने अनेकदा रुग्णांना पक्षाघाताचा झटका येऊ शकतो. अशा रुग्णांवर उपचार करण्यासाठी एमआरएनए वापरता येईल असा लँगरचा अंदाज होता. त्याने आणि कारिकोने स्ट्रोकचा अभ्यास करण्यासाठी रक्तवाहिन्यांवर त्यांचे एमआरएनए वापरून पाहिले. पण हे प्रयोग अपयशी ठरले. पुढे लँगरनेही विद्यापीठ सोडलं आणि कारिको परत एकदा ना प्रयोगशाळा ना आर्थिक आधार अशा अवस्थेत सापडली. पण यामुळेच तिची पेनसिल्व्हेनिया विद्यापीठातील संशोधक ड्रू वेईसमन या संशोधकाशी गाठ पडली. त्यांचा सहयोग पुढे दीर्घकाळ टिकला.
आत्तापर्यंत कारिकोला एमआरएनए रेणू बनवण्यात यश आलं होतं. हा रेणू पेट्री डिशमधील पेशींना तिला हवं असलेलं प्रथिन बनवण्याच्या सूचना देऊ शकत होता. पण तो जिवंत उंदरांमध्ये काम करत नव्हता. तिच्या प्रयोगादरम्यान हे उंदीर आजारी पडत आणि खाणंपिणं थांबवत. कारण कळत नव्हतं. कालांतराने त्यांना दिसून आलं की इम्यून सिस्टीम आक्रमण करणार्‍या सूक्ष्मजीवांना त्यांच्या एमआरएनएचा शोध घेऊन ओळखते. याला प्रतिसाद म्हणून तिथे दाह (इन्फ्लमेशन) निर्माण होतो. त्यामुळे एमआरएनएला इम्यून सिस्टीम रोगजंतूंचा हल्लाच समजत होती. पण त्या उत्तराने आणखी एक प्रश्न निर्माण झाला. प्रत्येक व्यक्तीच्या शरीरातील प्रत्येक पेशी एमआरएनए बनवते आणि इम्यून सिस्टीम त्याकडे डोळेझाक करते. मग कारिकोने तयार केलेला एमआरएनए वेगळा का ?
एका प्रयोगाने शेवटी एक क्ल्यू दिला. कारिको आणि वेईसमन यांच्या लक्षात आलं की त्यांनी तयार केलेल्या एमआरएनएमुळे रोगप्रतिकारक क्षमता अतिरेकी प्रमाणात वापरली जात आहे. परंतु मानवी शरीरातील आरएनएचं दुसरं रूप असलेल्या टीआरएनएमुळे असं काही होत नाही. टीआरएनएमधील स्यूडोरीडीन नावाचा रेणू यास कारणीभूत आहे. पुढे असंही कळलं की नैसर्गिक मानवी एमआरएनएमध्येदेखील हा रेणू असतो.
कारिको आणि वेईसमन यांना आढळलं की, विषाणूचा तुकडा शरीरात सोडण्याऐवजी ते पेशींना विषाणूचा तो तुकडा बनवण्यास सांगेल असा एमआरएनए शरीरात सोडू शकतात. यासंदर्भात ते अनेक औषध कंपन्याशी बोलले, पण काहीही फरक पडला नाही. अखेरीस, दोन कंपन्यांनी त्यांच्या संशोधनाची आणि कामाची दखल घेतली: अमेरिकेत मॉडर्ना आणि जर्मनीमध्ये बायोएनटेक. फायझरने बायोएनटेकसोबत भागीदारी केली आणि या दोन्ही कंपन्या आता वेईसमनच्या प्रयोगशाळेला निधी उपलब्ध करून देण्यासाठी मदत करतात. या कंपन्यांच्या साहाय्याने एमआरएनए फ्ल्यू लसीच्या क्लिनिकल ट्रायल्स सुरू झाल्या आणि त्याचबरोबर झिका विषाणूविरुद्ध व्हॅक्सिन तयार करण्यासाठी प्रयत्न सुरू झाले. पण मध्येच कोरोनाव्हायरसने धुमाकूळ घालायला सुरुवात केली आणि अनेक समीकरणं बदलली.
कोणत्याही कोरोनाव्हायरसच्या पृष्ठभागावर असलेल्या स्पाईक प्रोटीनमुळे तो मानवी पेशींमध्ये शिरू शकतो. एमआरएनए व्हॅक्सिनसाठी हे स्पाईक प्रोटीन मोठं लक्ष्य होतं. या व्हॅक्सिनची कल्पना शरीरात एमआरएनए सादर करण्याची होती. हा एमआरएनए मानवी पेशींना स्पाईक प्रोटीन तयार करायला सांगेल, इम्यून सिस्टीम हे प्रोटीन उपरं म्हणून ओळखेल आणि त्यावर हल्ला करायला शिकेल, अशी ही संकल्पना.
८ नोव्हेंबर, २०२० रोजी या व्हॅक्सिनच्या चाचण्यांचे पहिले निकाल आले. अपेक्षेनुसार एमआरएनएने या नवीन विषाणूला रोखणारी शक्तिशाली प्रतिकारशक्ती निर्माण केली होती. हा दिवस कारिकोसाठी अभूतपूर्व होता आणि यश साजरं करण्यासाठी, तिने गूबर्सच्या चॉकलेट कव्हर्ड पीनट्सचा (चॉकलेटचा थर दिलेले शेंगदाणे) अख्खा बॉक्स संपवला!
१८ डिसेंबर २०२० रोजी कारिको आणि वेईसमन यांनी स्वतः हे व्हॅक्सिन घेतलं, तेव्हा हे कव्हर करायला अनेक आघाडीची न्यूज चॅनेल्स उपस्थित होती. अर्थात ते या सन्मानाचे धनी होतेच. कारिकोच्या डोळ्यांत अक्षरशः अश्रू होते. इतक्या दिवसांच्या मेहनतीची आणि त्याला आलेल्या यशाची ती पावती होती.
