每日經(jīng)濟(jì)新聞 2023-10-03 13:23:35
mRNA技術(shù)是什么?它在新冠疫苗的研發(fā)中起到了什么作用?除此之外還有哪些效用?10月2日晚間,《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者專訪了國家感染性疾病臨床研究中心主任、深圳市第三人民醫(yī)院院長盧洪洲教授。
每經(jīng)記者 孔澤思 每經(jīng)編輯 陳俊杰
北京時(shí)間10月2日,瑞典卡羅琳醫(yī)學(xué)院宣布,將“2023年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)”授予卡塔琳•考里科(Katalin Karikó)和德魯•韋斯曼(Drew Weissman)。據(jù)悉,他們在核苷堿基修飾方面的發(fā)現(xiàn),推動(dòng)了有效的mRNA(信使核糖核酸)疫苗開發(fā)。
據(jù)新華社報(bào)道,評獎(jiǎng)委員會(huì)在當(dāng)天發(fā)布的新聞公報(bào)中說,兩位獲獎(jiǎng)?wù)叩难芯砍晒?ldquo;從根本上改變了對mRNA如何與免疫系統(tǒng)相互作用的理解”,對于在新冠疫情期間開發(fā)有效的mRNA疫苗至關(guān)重要。在現(xiàn)代人類健康面臨威脅時(shí),獲獎(jiǎng)?wù)叩难芯繛橐呙缜八从械拈_發(fā)速度做出了重要貢獻(xiàn)。
mRNA技術(shù)是什么?它在新冠疫苗的研發(fā)中起到了什么作用?除此之外還有哪些效用?10月2日晚間,《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者專訪國家感染性疾病臨床研究中心主任、深圳市第三人民醫(yī)院院長盧洪洲教授,帶來醫(yī)學(xué)專家視角的解讀。以下是他的敘述:
疫苗作為醫(yī)學(xué)史上最偉大的發(fā)明之一,挽救了無數(shù)人的生命。疫苗發(fā)揮作用的原理,是通過其所包含的病原體的蛋白質(zhì)抗原,激發(fā)人體產(chǎn)生免疫反應(yīng)。從而當(dāng)攜帶相同或相似抗原的病原體入侵人體時(shí),可以第一時(shí)間被免疫系統(tǒng)識別和清除。
從第一代的減毒活疫苗、滅活疫苗,到第二代的亞單位疫苗,疫苗成分從完整的病原體改進(jìn)為特異性的抗原蛋白。但兩者均存在生產(chǎn)工藝復(fù)雜,周期漫長的缺點(diǎn)。在核酸疫苗問世之前,傳統(tǒng)的疫苗從研發(fā)到上市,往往需要幾年甚至十幾年時(shí)間,這顯然無法滿足應(yīng)對新發(fā)突發(fā)傳染病的要求。而有些變異快的RNA(核糖核酸)病毒,也需要疫苗進(jìn)行更快速的更新?lián)Q代。
早在1958年提出的“中心法則”就告訴人們,遺傳信息從DNA(脫氧核糖核酸)作為模板轉(zhuǎn)錄成mRNA,然后再翻譯成蛋白質(zhì)發(fā)揮功能。因此,理論上mRNA也可以作為疫苗成分,在人體內(nèi)翻譯成蛋白質(zhì)發(fā)揮同樣作用。而且mRNA可以快速合成,即使病毒發(fā)生變異,只需要更換序列就可以快速更新疫苗,因此相比傳統(tǒng)疫苗具有明顯的優(yōu)勢。
但在mRNA技術(shù)誕生伊始,其應(yīng)用卻面臨重重困難,人們并不相信mRNA可以作為疫苗和藥物注射人體。首要的原因是體外合成的mRNA疫苗進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)后會(huì)引起強(qiáng)烈的免疫反應(yīng),甚至導(dǎo)致動(dòng)物死亡;其次,mRNA在體內(nèi)會(huì)很快被降解,只能翻譯產(chǎn)生很少量的蛋白質(zhì)。因此,人們當(dāng)時(shí)并不相信mRNA具有成藥性。
在20世紀(jì)末,卡塔琳•考里科和德魯•韋斯曼開始合作,致力于改進(jìn)mRNA技術(shù)并將其應(yīng)用。他們注意到,體外合成的mRNA會(huì)被樹突狀細(xì)胞的Toll樣受體識別為外來物質(zhì),從而激發(fā)固有免疫,引發(fā)強(qiáng)烈的炎癥反應(yīng),并將mRNA清除,使其無法發(fā)揮作用。而生物體內(nèi)存在的修飾RNA如tRNA(轉(zhuǎn)運(yùn)核糖核酸)卻可以逃過免疫系統(tǒng)監(jiān)視。
為了找到逃避免疫系統(tǒng)的方法,卡塔琳•考里科嘗試了多種修飾的RNA,并由德魯•韋斯曼測試其免疫原性。他們在研究中發(fā)現(xiàn),將mRNA中的尿嘧啶替換為假尿苷后,炎癥反應(yīng)幾乎完全消失。他們隨后的研究表明,修飾的mRNA還可以提供在體內(nèi)翻譯表達(dá)的效率。兩人的發(fā)現(xiàn)為mRNA技術(shù)的應(yīng)用掃除了最大的障礙,大大推動(dòng)了以此為基礎(chǔ)的疫苗和藥物的應(yīng)用進(jìn)程。
在新冠疫情暴發(fā)后,mRNA疫苗從研發(fā)到上市還不到一年的時(shí)間,就以破紀(jì)錄的速度獲批上市,挽救了數(shù)百萬人的生命,并減輕了患者的疾病嚴(yán)重程度。當(dāng)然,mRNA技術(shù)的成功還有成百上千位其他重要貢獻(xiàn)者,比如發(fā)現(xiàn)脂質(zhì)-mRNA復(fù)合物在體內(nèi)合成蛋白的羅伯特•馬龍(Robert Malone)、發(fā)明mRNA遞送系統(tǒng)的皮耶特•庫里斯(Pieter Cullis)等等。但卡塔琳•考里科和德魯•韋斯曼在核苷堿基修飾方面的發(fā)現(xiàn)最為關(guān)鍵,在此前獲諾貝爾獎(jiǎng)的呼聲也最高。
新冠疫苗雖然是首個(gè)應(yīng)用mRNA技術(shù)的上市疫苗,但mRNA技術(shù)的應(yīng)用并不局限于此。理論上,依靠蛋白質(zhì)發(fā)揮藥效的疫苗和藥物均可以使用mRNA技術(shù)作為替代,降低生產(chǎn)難度和成本,并可能發(fā)揮出傳統(tǒng)蛋白藥物所不具有的效果。
最后,盧洪洲強(qiáng)調(diào):“目前已經(jīng)有多個(gè)針對其他傳染病、腫瘤、代謝性疾病、自身免疫病等的mRNA疫苗或藥物處于臨床試驗(yàn)或臨床前研究階段,并顯示出廣闊的應(yīng)用前景。因此,我們完全可以將mRNA技術(shù)的出現(xiàn)及其廣泛應(yīng)用稱之為醫(yī)學(xué)革命。”
封面圖片來源:視覺中國-VCG41N1299632275
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