疫苗發展無極限,諾貝爾獎後 mRNA 的應用方向

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美國華盛頓州西雅圖 Fred Hutchinson 癌症中心的免疫學家 Matthias Stephan 說:「對於你想要改進的任何疾病問題,或者你想要治療的任何疾病問題,都可能有一種 mRNA 藥物。」

COVID-19 疫情爆發催生 mRNA 疫苗的研發,最近,2022 年唐獎得主考里科・卡塔林(Katalin Karikó)及德魯・韋斯曼(Drew Weissman)因致力於發展 mRNA 疫苗獲得 2023 年諾貝爾生醫獎,這使得 mRNA 藥物研發領域受到廣泛關注。本文將探討mRNA技術的廣泛應用,以及它為醫學領域帶來的革命性變革。

莫德納的癌症疫苗將於今年進入第 3 階段試驗(基因線上國際版)

為什麼要 mRNA 疫苗

mRNA疫苗之所以備受矚目,是因為它能夠在極短的時間內研發出高效的疫苗,例如針對COVID-19的疫苗。這一技術的靈活性在於,合成 mRNA 只需數天的時間,因此可以快速應對不斷變異的病毒,如 SARS-CoV-2 和流感等。此外,mRNA 技術還能夠在面對新的傳染病威脅時,作為迅速應對工具進行部署。例如,位於麻薩諸塞州劍橋的生物技術公司莫德納已對猴痘、茲卡病毒和尼帕病毒進行了 mRNA 疫苗的試驗。

mRNA 的廣泛應用

mRNA 技術的一個潛在巨大應用領域是針對傳統藥企難以攻克的病原體。其中之一就是細胞巨核病毒(CMV),疫苗研發者已經努力尋找解決方案長達 50 多年,該病毒導致嬰兒出生缺陷,同時在免疫系統受損的人中可能導致致命感染。紐約威爾康奈爾醫學院的兒科傳染病研究員 Sallie Permar 指出,mRNA 技術對於解決這一難題非常關鍵。

長期以來,癌症研究人員一直尋求一種可以訓練免疫系統對抗腫瘤的疫苗,然而,許多有前途的疫苗在臨床試驗中失敗。癌症一直難以攻克,因為惡性細胞迅速突變,削弱了治療的效力。通過 mRNA 技術,研究人員可以開發針對腫瘤細胞上數十個抗原的癌症疫苗。同時作用於多個靶標,可能使腫瘤細胞更難以逃避疫苗引發的免疫反應。目前正在進行一類新型個性化癌症疫苗的臨床試驗,這些疫苗使用 mRNA 針對個體腫瘤中存在的一系列突變蛋白。

對於某些需要長時間 mRNA 分子的情況,研究人員正在尋求改進技術。然而,在某些情況下,mRNA短暫的特性卻是一種優勢。例如,對於 CRISPR-Cas9 等基因編輯工具,研究人員不希望 DNA 切割酶在細胞內停留太久,因為可能會導致意外的基因編輯。 mRNA 代表了一種將製造酶的指令引導到細胞中,然後讓它們在完成任務後消失的方法。

未來 RNA 發展:circRNA

未來,我們還可以期待更多的突破,其中環狀 RNA(circRNA)將發揮關鍵作用。將 RNA 轉錄物的兩端連接在一起,使許多 RNA 降解酶無法發揮作用。作為一個環狀分子,RNA 在理論上可以增加其在低劑量下的治療潛力,提高其穩定性和持久性。

mRNA 技術的廣泛應用正在重塑醫學進程。從疫苗研發到治療傳統難題,再到基因編輯,mRNA 技術正在開創醫學領域的新時代。未來,我們可以期待更多的創新,為醫療保健領域帶來改變,提供更多拯救生命的機會。

延伸閱讀:2023 諾貝爾生理醫學獎揭曉!唐獎得主眾望所歸終奪桂冠

參考資料:
1. https://www.nature.com/articles/d41586-023-03119-x
2. https://www.nature.com/articles/d41586-023-03058-7

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