Ο καθηγητής του UCI κερδίζει διεθνές βραβείο για εργασία που οδήγησε σε εμβόλια COVID-19

 Ο καθηγητής του UCI κερδίζει διεθνές βραβείο για εργασία που οδήγησε σε εμβόλια COVID-19

Ο Philip Felgner επέλεξε σχεδόν την ισπανική κλασική κιθάρα από την επιστήμη. Ο κόσμος πρέπει να είναι χαρούμενος που δεν το έκανε

3 Ιουλίου 2021

Όταν ο Philip Felgner ήταν παιδί - σε μια αγροτική πόλη του Μίσιγκαν τη δεκαετία του 1950 - η επιστήμη ήταν αγνή. Οι τηλεοπτικές προσφορές της Walt Disney επικεντρώθηκαν στα θαύματα της εξερεύνησης του διαστήματος, το "Watch Mr. Wizard" οπου παρουσίαζε διασκεδαστικά πειράματα, το Greenfield Village του Henry Ford γιόρτασε την αμερικανική επινοητικότητα και επινοητικότητα και το Sputnik ώθησε ένα έθνος σε δράση.

Η πεποίθηση ότι η επιστήμη μπορεί και πρέπει να κάνει τις ζωές καλύτερες πάντα ήταν βαθιά μέσα του στον Felgner και η επίπονη εργασία του τα τελευταία 35 χρόνια έθεσε τις βάσεις για τα εμβόλια mRNA που εχούν τόσο εκπληκτικά αποτελεσματικά έναντι του COVID-19. 

Ο καθηγητής του UC Irvine έχει δει το έργο του να απογειώνεται με τρόπους που δεν περίμενε ποτέ, και σύντομα θα τρίβει τους αγκώνες με τον Βασιλιά της Ισπανίας Felipe και τη Βασίλισσα Letizia καθώς τον τιμούν - μαζί με τους Γερμανούς δημιουργούς του εμβολίου Pfizer / BioNTech και τέσσερις άλλους - για εξαιρετικές εξελίξεις στην τεχνική και επιστημονική έρευνα.

Ο Felgner, διευθυντής του Κέντρου Έρευνας και Ανάπτυξης Εμβολίων της UCI και του Εργαστηρίου Protein Microarray Laboratory and Training, κέρδισε το βραβείο Princess of Asturias της Ισπανίας σε αναγνώριση των συνεισφορών του. Το βραβείο περιλαμβάνει ένα έπαθλο $60.000  και μια μεγάλη δεξίωση στο Οβιέδο τον Οκτώβριο, όπου ολόκληρη η πόλη ετοιμάζετε για να γιορτάσει.

Αν και δεν είναι τόσο γνωστο όπως τα Νόμπελ - ο Felgner έπρεπε να κάνει λίγη έρευνα ο ίδιος - τα βραβεία Asturias απονέμονται σε οκτώ κατηγορίες κάθε χρόνο, συμπεριλαμβανομένων των τεχνών, των κοινωνικών επιστημών, της λογοτεχνίας και του αθλητισμού καθώς και της επιστήμης. Δημιουργήθηκαν το 1980 και απονέμονται από το Ίδρυμα Princess of Asturias, έναν ιδιωτικό μη κερδοσκοπικό οργανισμό.

«Απλώς θα είναι μια πραγματική συγκίνηση», δήλωσε ο Felgner, επίσης καθηγητής φυσικής και βιοφυσικής στο UCI. «Τι δώρο. Δεν χρειάζεται να συνεχίζω να λέω στα μέλη του εργαστηρίου τι σπουδαία δουλειά κάνουν - τους λένε και οι Ισπανοί. Είναι φανταστικό."

Η διαδρομή

Όσοι θαυμάζουν το πόσο γρήγορα αναπτύχθηκαν τα εμβόλια COVID-19 δεν καταλαβαίνουν ότι όλα ξεκίνησαν πριν από 35 χρόνια. Η δουλειά του Felgner άνοιξε το δρόμο.

Αφού πήρε το Διδακτορικό του στη βιοχημεία από το Κρατικό Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν το 1978, έκανε μεταδιδακτορική εργασία σε εργαστήριο βιοφυσικής στο Πανεπιστήμιο της Βιρτζίνια και ερεύνησε τη μελέτη των λιποσωμάτων - μικροσκοπικές στρογγυλές μεμβράνες από λίπος που θα μπορούσαν να εγκλείσουν ένα φάρμακο και στη συνέχεια να μεταφέρουν αυτό το φάρμακο σε κύτταρα.

«Ήταν η ακμή της βιοτεχνολογίας και οι επιχειρηματίες ενδιαφέρονται τόσο για αυτά τα λιποσώματα για φαρμακευτικές εφαρμογές», είπε. «Ήταν μια αρχή για τους επιστήμονες να καταλάβουν τι ήταν πραγματικά και πώς θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν».

Σύντομα έγινε μέλος της Syntex Research ως επιστήμονας προσωπικού. Εκεί, σε μια όμορφη πανεπιστημιούπολη δίπλα στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ, ανέπτυξε τεχνολογία λιποδιάλυσης - χρησιμοποιώντας ένα νανοσωματίδιο λιπιδίων για να μεταφέρει DNA σε κύτταρα. Ήταν μια τεράστια ανακάλυψη - και ένα εκπληκτικά απλό θέμα έλξης.

«Θα μπορούσαμε να βελτιώσουμε τη διανομή όλων των ειδών φαρμάκων με αυτά τα θετικά φορτισμένα λιποσώματα επειδή είναι σαν μαγνήτες και προσκολλούνται στα κύτταρα επειδή όλα τα κύτταρα μας είναι αρνητικά φορτισμένα», είπε. "Έτσι, εάν θέλετε να παραδώσετε ένα φάρμακο σε ένα κύτταρο, τοποθετήστε το σε ένα θετικά φορτισμένο λιπόσωμα. Κάναμε πολλά πειράματα έτσι. "

Ήταν η δεκαετία του 1980 και η υπόσχεση της γονιδιακής θεραπείας - χρησιμοποιώντας γενετικό υλικό για τη θεραπεία ή τη θεραπεία ασθενειών - είχε γίνει ιερό δισκοπότηρο. Εάν τα λιποσώματα ήταν τόσο καλά στη μεταφορά φαρμάκων σε κύτταρα, θα μπορούσαν επίσης να είναι καλά στη μεταφορά γονιδίων σε κύτταρα;

Ναί. Ο Felgner έβαλε DNA μέσα σε αυτά τα λιποσώματα και, βέβαια, τα κύτταρα άρχισαν να παράγουν την πρωτεΐνη που κωδικοποιήθηκε από το γονίδιο. Ήταν πρόθυμος να κάνει το επόμενο βήμα - πειράματα γονιδιακής θεραπείας σε ζώα - και δεν θα ξεχάσει ποτέ τι είπε τα αφεντικά του: «Η γονιδιακή θεραπεία θα είναι κάτι για το έτος 2020.» Ήταν μόνο το 1987, και η εταιρεία έπρεπε να εργαστεί σε προϊόντα που θα βοηθούσαν την κατώτατη γραμμή σε κάποιο προβλέψιμο μέλλον.

Σύντομα έφυγε για το Σαν Ντιέγκο και έγινε Διευθυντής Ανάπτυξης Προϊόντων και Ιδρυτής της Vical Inc. Σε συνεργασία με πρώην ερευνητές από το UC San Diego, κατάφεραν να παραδώσουν DNA σε ποντίκια και τα ποντίκια έκαναν τις νέες πρωτεΐνες. «Το γονίδιο εκφράστηκε», είπε με μεγάλη κατάπληξη. "Όλα αυτά τα πράγματα, λειτούργησαν την πρώτη φορά."

Στη συνέχεια ήρθε μια άλλη μεγάλη έκπληξη. Το «γυμνό DNA», χωρίς νανοσωματίδια, θα μπορούσε επίσης να εκφραστεί σε μυϊκό ιστό ποντικού. «Αυτό ήταν τόσο παράξενο», είπε. "Εάν βάλετε το DNA σε καλλιεργημένα κύτταρα, δεν συμβαίνει τίποτα. Αλλά σε ένα ζώο, θα μπορούσατε να κάνετε ένεση DNA και να πάρετε έκφραση(αντίδραση). Αυτό συμβαίνει επειδή, όταν κάνετε ένεση στους μυς, προκαλεί παροδικά διαλείμματα στη μεμβράνη που επιτρέπουν στο DNA να εισέλθει.

Τα ευρήματα του Felgner οδήγησαν στην ανάπτυξη εμβολίων DNA και η Vical έγινε «η εταιρεία γυμνού εμβολίου DNA». Ήταν στην επιχείρηση για περίπου 30 χρόνια όταν συγχωνεύτηκε με την Brickell Biotech το 2019. Εταιρείες όπως η BioNTec και η Moderna βασίστηκαν σε αυτό το έργο για να δημιουργήσουν τα εμβόλια COVID-19, χρησιμοποιώντας μονόκλωνο RNA αντί για διπλόκλωνο DNA.

«Τα βραβεία μας μας δίνουν ελπίδα, γιατί αποτελούν αναγνώριση εκείνων που, με αφοσίωση, εργάζονται ακούραστα για να επιτύχουν από κοινού την πρόοδο και την ευημερία ολόκληρης της κοινωνίας», δήλωσε η πριγκίπισσα της Αστούριας.

Τι έπεται;

Ο Felgner ήρθε στο Irvine το 2002. Εδώ έχει μελετήσει το πρωτότυπο - ολόκληρο το συμπλήρωμα των πρωτεϊνών που εκφράζεται ή μπορεί να εκφραστεί από ένα κύτταρο, ιστό ή μολυσματικό μικροοργανισμό - και έχει αρχίσει να κατασκευάζει την πρώτη μικροσυστοιχία του ανθρώπινου πρωτεώματος. Αυτό είναι ένα εργαστηριακό εργαλείο που χρησιμοποιείται για την ανίχνευση αντισωμάτων έναντι χιλιάδων μεμονωμένων πρωτεϊνών ταυτόχρονα.

Μεγαλώνοντας σε μια αγροτική κοινότητα τον έκανε πολύ πρακτικό επιστήμονα, είπε. «Στη γεωργία, πρέπει να κάνετε πράγματα που μπορούν να χρησιμοποιήσουν άλλοι άνθρωποι αμέσως, οπότε νομίζω ότι αυτό προέκυψε σε πολλά από αυτά που κάνουμε στο εργαστήριο. Μαθαίνουμε πράγματα, αλλά θέλουμε να χρησιμοποιήσουμε τα προϊόντα όσων μαθαίνουμε », είπε.

Έχει συγγράψει περισσότερα από 250 άρθρα που έχουν αναφερθεί περισσότερες από 38.000 φορές και κατέχει 50 διπλώματα ευρεσιτεχνίας των ΗΠΑ. Λατρεύει να παίζει ισπανική κλασική κιθάρα, και διχάστηκε στη νεολαία του για το αν θα συνεχίσει τη μουσική ή την επιστήμη. Ο κόσμος μπορεί να είναι ευγνώμων που επέλεξε το τελευταίο.

Τα σημερινά εμβόλια COVID-19 είναι το αποκορύφωμα δεκαετιών εργασίας εκατοντάδων επιστημόνων και πολλών εταιρειών βιοτεχνολογίας, που τροφοδοτούνται από την επένδυση δισεκατομμυρίων δημόσιων και ιδιωτικών δολαρίων.

«Για 35 χρόνια προετοιμάσαμε την επιστήμη για να αντιδράσουμε και να έχουμε ένα επιτυχημένο αποτέλεσμα», δήλωσε ο Felgner. «Θα συνεχίσουμε να εργαζόμαστε εδώ για εμβόλια - είναι υπέροχο να βλέπουμε την επιστήμη εμβολίων να αναπτύσσεται και υπάρχουν πολλά να κάνουμε. Περισσότεροι στόχοι, περισσότερη δουλειά που πρέπει να γίνει για να καταλάβουμε πώς λειτουργούν όσο και είναι, για να κατανοήσουν και να μειώσουν τις παρενέργειες και να τους κάνουν ακόμα πιο ασφαλείς από ό, τι είναι τώρα. Θα μάθουμε πολλά περισσότερα για το ανοσοποιητικό σύστημα και θα είμαστε ακόμη καλύτερα προετοιμασμένοι για την επόμενη φορά. "