编者注 (23年10月2日):Katalin Karikó 和 Drew Weissman 因其在 mRNA 方面的工作而被授予2023 年诺贝尔生理学或医学奖,他们的工作促成了保护了数十亿人的 COVID 疫苗。Weissman 在这篇 2022 年的专题报道中描述了 mRNA 疗法的前景。
仅仅 17 年,信使 RNA 疗法就从概念验证走向了全球拯救。辉瑞-BioNTech 和 Moderna 的 COVID-19 疫苗已接种给数亿人,拯救了无数生命。
2005 年,Katalin Karikó 和我创造了一种制造 mRNA 分子的方法,这种分子在注射到动物组织中时不会引起危险的炎症。2017 年,Norbert Pardi 和我证明,经过修饰的 mRNA 由类脂肪纳米颗粒携带进入人体细胞后,可以免受身体分解,并促使免疫细胞产生抗体,从而比免疫系统自身更有效地中和入侵病毒。辉瑞-BioNTech 和 Moderna 生产的 COVID 疫苗都使用了这种 mRNA-液体-纳米颗粒“平台”——称为 mRNA-LNP。在大型临床试验中,它阻止了超过 90% 的疫苗接种者患病。
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这些极具前景的试验,以及对后来接种疫苗的人们进行的大规模研究,最终为我们提供了关于 mRNA 疫苗在人体中的安全性和有效性的充分信息。该平台优于更传统的方法,在传统方法中,疫苗是在实验室细胞培养物或鸡蛋中培养的。快速开发也加速了对进一步研究的投资。并且由于美国食品和药物管理局和类似的监管机构现在熟悉这项技术,因此对新疗法的评估应该会很快进行。
信使 RNA 疫苗指示细胞产生蛋白质,从而诱导对 SARS-CoV-2 病毒等入侵者的免疫反应,训练免疫系统在未来感染该人时攻击实际的病原体。与传统的蛋白质疗法(天然人类或病原体蛋白质的基因工程版本)和单克隆抗体疗法(实验室生产的以与人类抗体相同的方式攻击病毒的分子)相比,这些疫苗更容易大量生产。并且一旦建成可靠的生产设施,它可以快速切换到新的 mRNA 疫苗或药物——与蛋白质或单克隆设施不同,后者必须为每种新疗法从头开始重新设计生产。
成功激励了研究人员、公司和政府实验室追求针对多种传染病的 mRNA 疗法,包括流感、巨细胞病毒、单纯疱疹病毒 2 型、诺如病毒、狂犬病、疟疾、肺结核、登革热、寨卡病毒、HIV、丙型肝炎和整个冠状病毒家族。在每种情况下,研究人员都想确定 mRNA-LNP 疫苗究竟是如何诱导有效的抗体反应的。
mRNA 疫苗的研究也已扩展到某些癌症、食物和环境过敏以及自身免疫性疾病。针对 ATTR 淀粉样变性病(一种累及肝脏的致命疾病)的积极结果已在 1 期临床试验中产生。尽管用于某些疾病的蛋白质类药物的使用正在迅速扩大,但通常需要大剂量,而且生产通常很困难且昂贵;mRNA 递送治疗性蛋白质可能会有所帮助。这种方法已经在动物身上对骨骼修复和哮喘等不同问题有效,并且一些治疗方法已进入人体临床试验。国防高级研究计划局甚至尝试使用 mRNA 递送单克隆抗体,这些抗体可以针对以前未识别的传染病进行定制,目标是在 60 天内提供可靠的此类疗法的生产。
集中的 COVID 工作也有助于使 mRNA 成为核酸疗法领域的领导者——这种方法可以产生特定细胞产生的几乎任何蛋白质。该技术已开始应用,它可以以更方便、侵入性更小且成本更低的方式对抗疾病。例如,FDA 已批准用于镰状细胞贫血的基因疗法,它在美国正在发挥作用,尽管它需要从人的骨髓中提取骨髓,进行处理后再重新插入;mRNA 疗法可以通过直接注射到人的手臂中来递送到骨髓。如果这种方法有效,镰状细胞治疗可以在该疾病广泛流行的国家大大扩展。
以类似的方式,mRNA 疗法可以彻底改变发展中国家许多传染病的治疗,大大提高医疗保健公平性。我曾与世界各地的实验室合作。我在曼谷朱拉隆功大学疫苗中心的泰国研究人员和我一起制造了一种泰国 COVID 疫苗,并建立了一个高质量的制造中心,为泰国和周边七个中低收入国家生产疫苗。我在非洲和东欧开展了类似的工作,并计划将其扩展到南美洲。
仍然存在许多障碍,包括为在全球范围内交付原始 mRNA 疫苗及其生产所需的材料建立更好的供应链,以及可以减少一个人需要接受的剂量的改进。然而,mRNA 生产的便利性应该使大多数国家能够自行制造药物,只要他们能够吸引和留住能够开发后续疗法的研究人员,从而保持国内高质量生产基地的运营即可。