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制造工艺技术突破(遏制了新冠,问鼎了诺奖,mRNA技术对疫苗制造工艺带来极大技术突破,应用前景广阔)

发布时间:2024-03-18 04:41:50 装备制造业 564次 作者:装备制造资讯网

2023年10月2日,诺贝尔生理学或医学奖正式揭晓,两位科学家因在mRNA(信使核糖核酸)疫苗修饰领域的卓越贡献而获奖。他们是匈牙利裔科学家卡塔林.卡里科(KatalinKarikó)与美国科学家德鲁.韦斯曼(DrewWeissman)。(此前报道:刚刚,2023年诺贝尔生理学或医学奖揭晓!与新冠疫苗有关)

本届评奖委员会在新闻公报中说,前述两位诺贝尔奖获得者的发现,对2020年初新冠大流行期间开发出针对新冠肺炎的有效mRNA疫苗至关重要,“他们的突破性发现从根本上改变了我们对‘mRNA与免疫系统相互作用’的理解,获奖者在人类健康面临巨大威胁时,为疫苗开发做出了贡献。”

制造工艺技术突破(遏制了新冠,问鼎了诺奖,mRNA技术对疫苗制造工艺带来极大技术突破,应用前景广阔)

什么是mRNA疫苗

mRNA(messengerRNA,信使核糖核酸)疫苗属于核酸疫苗,是在第1代减毒活疫苗或灭活疫苗和第2代亚单位疫苗或重组蛋白疫苗的基础上,发展起来的第3代疫苗。核酸疫苗是将编码某种抗原蛋白的外源基因(DNA或RNA)直接导入到宿主细胞内,通过宿主细胞的表达系统合成抗原蛋白,诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答以达到预防和治疗疾病的目的。

从最初研发到真正市场化应用,mRNA用了40年,相关技术才迎来全新篇章。mRNA最早发现于上世纪60年代,而关于mRNA的研究最早出现在1989年,是由卡塔林·卡里科和她的导师在宾夕法尼亚大学进行。

复旦大学附属华山医院感染科张文宏教授在点评mRNA疫苗技术获得诺贝尔奖时称,人类识别外来病原体的核酸并诱导强烈的炎症反应,通过炎症反应消除病原体,这是人类进化中形成的保护机制,是人类在自然界生存数百万年的免疫力密码。

“mRNA疫苗技术的落地正是绕过了人类数百万年形成的核酸识别与炎症反应,让mRNA疫苗实现在体内靶向分子的表达。”张文宏称,与历史上的减毒活疫苗、灭活疫苗,以及重组蛋白疫苗不同,mRNA属于核酸疫苗,在新冠疫情中首次用于人类对抗疾病,系通过直接注射mRNA在体内表达特异性蛋白来保持持续的免疫应答,建立很强的免疫力。

“由于在疫苗的制造工艺上不需要再进行蛋白的表达和纯化,只要合成基因就可以了,对疫苗的制造工艺而言是一次极大的技术突破,用于应对新冠这样的突发传染病,优势非常明显。”张文宏评论道。他认为mRNA疫苗技术的落地,是人类文明史上的又一次“盗火”,预示可能会带来生物医药领域的巨变。

mRNA技术前景

值得一提的是,mRNA技术不但可以用来生产疫苗,还可以向人体细胞内导入任何特定的蛋白质,其中就包括正在研发中的各种新型蛋白质药物,比如抗癌疫苗。

据统计,目前全球共有六款针对癌症的mRNA疗法正在进行II期临床试验,其中四款是个性化疫苗。2021年,共有71项mRNA疫苗试验获批开展,而2018年只有两项。虽然绝大多数实验仍然是针对传染病的,但人们对mRNA疗法还是抱有相当高的期待。

张文宏表示,“通过mRNA技术用于疫苗的研发和应用,以及应对大流行的成功,标志着人类掌握了直接输注核酸在体内表达所需要的疫苗成分或者其他疾病治疗所需要的蛋白组分,对于肿瘤性疾病、遗传性疾病、免疫性疾病,将带来极大的前景。”

毫无疑问,mRNA疫苗和相关疗法具有广阔的前景,但我们仍需要保持谨慎的态度。但就研发和生产以及测试的成本和速度来说,mRNA技术具有彻底的变革性和绝对的优势。在这次新冠疫情中,mRNA疫苗首次推出后不到一年,就已经挽救了数十万人的生命。因此我们可以毫不夸张地将mRNA疫苗和之后将随之而来的各种疗法称之为医学革命。它的未来以及人类的未来依然充满希望。

获奖人员简介

卡塔琳·卡里科(KatalinKarikó)出生于1955年,在匈牙利小镇小新萨拉什长大,是屠夫的女儿。

她在赛格德大学获得博士学位,并在其生物研究中心担任博士后研究员。

卡塔琳·卡里科20多岁迁居美国,但几十年都没有固定职位,一直游走于学术界边缘。

后来她来到了位于宾夕法尼亚州费城的天普大学,开始了博士后研究。

当时,研究利用mRNA治疗病毒感染卡塔琳认为,比起比较流行的“纠正体内那些导致疾病的基因突变”的想法,负责将DNA信号转化为蛋白质的mRNA更有潜力。

因为直接改变DNA是极其危险的,瞬时性的mRNA则没有这种问题;后来事实证明,她的想法是正确的。

为了让这个想法成真,她花了接近40年的时间专注于此。

而在此期间,卡塔琳·卡里科便结识了德鲁·韦斯曼(DrewWeissman)。

德鲁·韦斯曼目前是宾夕法尼亚大学科学家。

据卡塔琳·卡里科回忆,当时他们都要用复印机复印文献,然后就开启了对话,她说:“我是RNA科学家,我可以用mRNA造出一切。”

德鲁·韦斯曼回答说“他想研制出预防艾滋病的疫苗”,对此,卡塔琳表示赞同。

在经历数年的漫长研究后,卡塔琳·卡里科和德鲁·韦斯曼终于发现,通过核酸的甲基化,能够有效避免免疫识别受体对mRNA的响应,并极大程度的降低了mRNA带来的副作用。