疫苗发展无极限,诺贝尔奖后 mRNA 的应用方向

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美国华盛顿州西雅图 Fred Hutchinson 癌症中心的免疫学家 Matthias Stephan 说:“对于你想要改进的任何疾病问题,或者你想要治疗的任何疾病问题,都可能有一种 mRNA 药物。”

COVID-19 疫情爆发催生 mRNA 疫苗的研发,最近,2022 年唐奖得主考里科・卡塔林(Katalin Karikó)及德鲁・韦斯曼(Drew Weissman)因致力于发展 mRNA 疫苗获得 2023 年诺贝尔生医奖,这使得 mRNA 药物研发领域受到广泛关注。本文将探讨mRNA技术的广泛应用,以及它为医学领域带来的革命性变革。

莫德纳的癌症疫苗将于今年进入第 3 阶段试验(基因线上国际版)

为什么要 mRNA 疫苗

mRNA疫苗之所以备受瞩目,是因为它能够在极短的时间内研发出高效的疫苗,例如针对COVID-19的疫苗。这一技术的灵活性在于,合成 mRNA 只需数天的时间,因此可以快速应对不断变异的病毒,如 SARS-CoV-2 和流感等。此外,mRNA 技术还能够在面对新的传染病威胁时,作为迅速应对工具进行部署。例如,位于麻萨诸塞州剑桥的生物技术公司莫德纳已对猴痘、兹卡病毒和尼帕病毒进行了 mRNA 疫苗的试验。

mRNA 的广泛应用

mRNA 技术的一个潜在巨大应用领域是针对传统药企难以攻克的病原体。其中之一就是细胞巨核病毒(CMV),疫苗研发者已经努力寻找解决方案长达 50 多年,该病毒导致婴儿出生缺陷,同时在免疫系统受损的人中可能导致致命感染。纽约威尔康奈尔医学院的儿科传染病研究员 Sallie Permar 指出,mRNA 技术对于解决这一难题非常关键。

长期以来,癌症研究人员一直寻求一种可以训练免疫系统对抗肿瘤的疫苗,然而,许多有前途的疫苗在临床试验中失败。癌症一直难以攻克,因为恶性细胞迅速突变,削弱了治疗的效力。通过 mRNA 技术,研究人员可以开发针对肿瘤细胞上数十个抗原的癌症疫苗。同时作用于多个靶标,可能使肿瘤细胞更难以逃避疫苗引发的免疫反应。目前正在进行一类新型个性化癌症疫苗的临床试验,这些疫苗使用 mRNA 针对个体肿瘤中存在的一系列突变蛋白。

对于某些需要长时间 mRNA 分子的情况,研究人员正在寻求改进技术。然而,在某些情况下,mRNA短暂的特性却是一种优势。例如,对于 CRISPR-Cas9 等基因编辑工具,研究人员不希望 DNA 切割酶在细胞内停留太久,因为可能会导致意外的基因编辑。 mRNA 代表了一种将制造酶的指令引导到细胞中,然后让它们在完成任务后消失的方法。

未来 RNA 发展:circRNA

未来,我们还可以期待更多的突破,其中环状 RNA(circRNA)将发挥关键作用。将 RNA 转录物的两端连接在一起,使许多 RNA 降解酶无法发挥作用。作为一个环状分子,RNA 在理论上可以增加其在低剂量下的治疗潜力,提高其稳定性和持久性。

mRNA 技术的广泛应用正在重塑医学进程。从疫苗研发到治疗传统难题,再到基因编辑,mRNA 技术正在开创医学领域的新时代。未来,我们可以期待更多的创新,为医疗保健领域带来改变,提供更多拯救生命的机会。

延伸阅读:2023 诺贝尔生理医学奖揭晓!唐奖得主众望所归终夺桂冠

参考资料:
1. https://www.nature.com/articles/d41586-023-03119-x
2. https://www.nature.com/articles/d41586-023-03058-7

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