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新冠疫情: 从15年缩短至11个月,诺奖研究助mRNA新冠疫苗开发

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“传统疫苗开发的周期在10~15年左右,诺奖的发现不仅让mRNA新冠疫苗在11个月内快速开发成为可能,更颠覆了人们对于疫苗、药物以及疾病的认识。这一成就已经挽救了百万人的生命,未来还可以应用到癌症、疟疾、HIV和结核等有重大疾病的治疗方法开发中,是未来医学进步发展的曙光。”10月2日晚,中国食药促进会疫苗及生物制品质量评价与标准专委会会长、中山大学公共卫生学院教授陆家海接受人民日报健康客户端记者采访时表示。


10月2日北京时间17:45,2023年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家卡塔琳·考里科(Katalin Karikó)以及德鲁·韦斯曼(Drew Weissman),获奖原因是他们在核苷碱基修饰方面的发现,使得针对 COVID-19 的有效 mRNA 疫苗得以被开发。

这一消息无疑为已经足够火热的“mRNA疫苗”赛道添了一把新柴。帮助两位科学家斩获诺奖的发现到底是什么?又是如何应用到mRNA疫苗的开发过程中的?


他们解决了困扰科学界多年的问题

“mRNA疫苗相对于传统疫苗而言,具有更强的特异性、更低的成本等优势。”南方科技大学公共卫生及应急管理学院教授魏晟向人民日报健康客户端记者介绍,但在Katalin Karikó以及Drew Weissman的研究之前,mRNA技术的应用始终有两个无法逾越的障碍:一个是递送过程中mRNA不稳定容易降解,另外一个就是进入人体后会被生物体的免疫系统识别并迅速清除。

“科学家们的研究则很好地解决了困扰科学界多年的问题。简单来说,他们先通过脂质体等将mRNA包裹起来,解决了mRNA的递送问题,其次使用了伪尿苷等对mRNA进行修饰,修饰过的mRNA进入体内后可以免除免疫系统的攻击。”魏晟解释,正是这些技术的进步,为后来mRNA疫苗的设计开发奠定了技术基础。

南方医科大学公共卫生学院生物安全研究中心主任赵卫也在采访中提到,过去mRNA疫苗无法广泛应用的一个主要障碍是其免疫原性,即体外合成的 mRNA 具有较高的免疫原性,可能会诱发大量炎症反应,引发强烈的副作用。“而诺奖科学家们发现的多种修饰核苷酸的 mRNA,如假尿苷和N-6-甲基腺苷,在有效降低mRNA免疫原性的同时,也显着提高了其翻译效率,使mRNA技术在实际应用成为可能。”


“幸运的是,mRNA疫苗的相关基础研究早在新冠疫情大流行之前就已完成,因而制药公司可以在疫情流行期快速开发出mRNA疫苗,这对于全球抗击新冠提供了至关重要的支持。” 魏晟告诉记者,以mRNA新冠疫苗为例,含有新冠病毒基因组的RNA序列注射到人体后,可以在人体细胞内生产新冠病毒S蛋白,对人体免疫系统进行了“战前演习”,诱导产生抗体,激活免疫细胞。当真正的新冠病毒进入人体时,免疫细胞如同训练有素的军人,可快速识别病毒对其发动精准攻击。

不仅是疫苗,mRNA技术应用前景广阔


武汉大学公共卫生学院流行病学教授谭晓东告诉记者,mRNA技术开创了疫苗研发与生产的一条全新的技术路线和生产工艺, 可以说是一种革命性的创新。

此外,mRNA技术的成功应用,不仅对抗击新冠意义重大。

“从全球范围上看,mRNA技术的定位并不是专门用于新冠,或是预防性疫苗,这一技术的优势在于其相对较快的开发速度、潜在的高度定制性和较低的安全性风险,因此在应对新兴传染病和难以治疗的疾病方面具有巨大潜力,例如改进流感疫苗,以及为疟疾、HIV和结核等导致大量患者死亡且常规方法相对无效的疾病研发疫苗。”陆家海告诉人民日报健康客户端记者,同时,mRNA技术也将进一步推动个性化治疗的进展,基于患者的基因组信息,未来定制化的疫苗和药物研发将会成为趋势,如个性化肿瘤疫苗/药物等。

“两位科学家的发现叠加全球新冠的流行对mRNA疫苗的应用带来了显着推动。虽然这还是一项新的技术,但其实与我们每个人都息息相关,比如我们已经看到在疫情期间mRNA疫苗就成功避免了更大规模的死亡。”北京佑安医院感染综合科主任医师李侗曾亦对mRNA技术的未来充满期待。在他看来,在传染病的预防和肿瘤的治疗方面,mRNA技术也还有很广阔的应用空间,比如猴痘、流感病毒、狂犬病病毒等病毒性传染病,以及鼠疫与肺结核等非病毒性传染病的预防。
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