让人类开发疫苗加速
两科学家获诺贝尔奖
日期:10-03
左为卡塔琳·考里科,右为德鲁·韦斯曼
瑞典卡罗琳医学院10月2日宣布,将2023年诺贝尔生理学或医学奖授予科学家卡塔琳·考里科和德鲁·韦斯曼,以表彰他们在信使核糖核酸(mRNA)研究上的突破性发现,这些发现助力疫苗开发达到前所未有的速度。
评奖委员会在当天发布的新闻公报中说,两位获奖者的研究成果“从根本上改变了对mRNA如何与免疫系统相互作用的理解”,对于在新冠疫情期间开发有效的mRNA疫苗至关重要。在现代人类健康面临威胁时,获奖者的研究为疫苗前所未有的开发速度作出了重要贡献。
据悉,两位获奖者将平分1100万瑞典克朗(约合100万美元)奖金。
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mRNA疫苗技术有何意义?
随着分子生物学的进步,基于病毒部分成分而不是全病毒的疫苗逐渐被研发出来。然而病毒依靠机体细胞才能复制,基于全病毒、病毒蛋白质和病毒载体的疫苗都需要大规模的细胞培养。在某些传染病疫情暴发时,快速生产疫苗就先要密集投入资源培养细胞。因此,长期以来研究人员一直试图开发独立于细胞培养的疫苗技术,但这个过程困难重重。
本世纪初,考里科和韦斯曼在美国宾夕法尼亚大学合作研究时注意到,机体免疫系统的树突状细胞会将体外转录的mRNA识别为外来物,从而导致其激活并释放炎症信号分子。他们注意到,mRNA携带的遗传信息不仅仅是A、U、C、G四种碱基,还包括多种多样的化学修饰。哺乳动物细胞RNA(核糖核酸)中的碱基经常被化学修饰,而体外转录的mRNA没有这些化学修饰,是因为这种碱基修饰导致了区别吗?
为了验证这一想法,他们生产出了不同的mRNA变体,每种变体的碱基都有独特的化学修饰,并将其传递给树突状细胞。研究结果令人震惊:当mRNA中包含碱基修饰时,炎症反应几乎消除了。这一开创性的研究结果发表于2005年。通过发现碱基修饰既能减少炎症反应又能增加蛋白质产量,考里科和韦斯曼消除了mRNA技术临床应用道路上的关键障碍。基于此技术,针对寨卡病毒和中东呼吸综合征冠状病毒的mRNA疫苗得以研发;新冠疫情暴发后,两种编码新冠病毒表面蛋白的碱基修饰mRNA疫苗以创纪录的速度开发出来。
mRNA疗法将经过修饰的mRNA模板递送到细胞内,在细胞内产生蛋白刺激人体免疫系统,从而达到治疗疾病的目的。相比于传统疗法,mRNA技术利用人体细胞直接在体内表达蛋白,因此有效性更好,尤其适用于一些不能成药的靶点,同时mRNA开发成本低,能极大缩短药物和疫苗的开发周期和成本。
除了应用在新冠疫苗方面,从目前全球来看,mRNA技术主要被应用在传染病和肿瘤领域,流感疫苗、呼吸道合胞病毒(RSV)疫苗、狂犬疫苗等mRNA产品均在研发阶段。此外,以莫德纳为代表的公司还在推动mRNA技术在遗传性罕见病的治疗上。(综合新华社、澎湃新闻)