mRNA技术获得诺贝尔奖，一场医疗技术的革命已然来临

北京时间2023年10月2日17时45分左右，2023年诺贝尔生理学或医学奖揭晓。匈牙利塞格德大学Katalin Karikó教授和美国宾夕法尼亚大学Drew Weissman教授因“核苷碱基修饰相关发现实现有效COVID-19 mRNA疫苗开发”（“for their discoveries concerning nucleoside base modifications that enabled the development of effective mRNA vaccines against COVID-19”）而获得该奖项。这些发现使得开发针对 COVID-19 的有效 mRNA 疫苗成为可能。

这是一个将基础科学研究推向临床和工业界，并挽救了大半个世界的故事

01 大流行前的疫苗
接种疫苗可刺激机体形成对特定病原体的免疫反应，使得人体之后暴露于病原体时能先发制人。以灭活或减活病毒为基础的疫苗早已问世，如小儿麻痹症疫苗、麻疹疫苗和黄热病疫苗。1951年，Max Theiler因研制出黄热病疫苗而获得诺贝尔生理学或医学奖。

近几十年来分子生物学的进步，基于单个病毒成分而非整个病毒的疫苗已经开发出来。病毒遗传密码的部分内容，通常是对病毒表面蛋白质的编码，被用来制造蛋白质，以刺激阻断病毒的抗体的形成。乙型肝炎病毒和人类乳头瘤病毒的疫苗就是例子。

另一种方法是将病毒的部分遗传密码转移到无害的载体病毒上。埃博拉病毒疫苗就采用了这种方法。当注射载体疫苗时，被选中的病毒蛋白质会在细胞中产生，从而激发针对目标病毒的免疫反应。

生产全病毒、蛋白和载体疫苗需要大规模细胞培养。这种资源密集型工艺限制了为应对疾病爆发和大流行而快速生产疫苗的可能性。因此，研究人员长期以来一直试图开发独立于细胞培养的疫苗技术，但事实证明这具有挑战性。

02 mRNA 疫苗

在我们的细胞中，DNA 中编码的遗传信息被转录成信使 RNA (mRNA)，mRNA 是蛋白质产生的模板。20 世纪 80 年代提出了一种无需细胞培养即可产生 mRNA 的有效方法，即体外转录。这决定性的一步加速了分子生物学在多个领域应用的发展。将 mRNA 技术用于疫苗和治疗目的的想法也开始兴起，但前路上仍有障碍。

体外转录的mRNA不稳定且难以传递，需要开发复杂的载体脂质系统来封装 mRNA。此外，体外产生的mRNA会引起炎症反应。因此，开发用于临床的 mRNA 技术的热情最初非常有限。

这些障碍并没有让匈牙利生物化学家 Katalin Karikó 灰心，她致力于开发利用 mRNA 疗法。20 世纪 90 年代初，她在宾夕法尼亚大学担任助理教授，尽管在很难说服研究资助者她的项目具有重大意义，但她始终坚持自己的理想，即实现 mRNA 疗法。

Karikó 在大学里的一位新同事是免疫学家 Drew Weissman。他对树突状细胞感兴趣，而树突状细胞在免疫监视和激活疫苗诱导的免疫反应中具有重要功能。在新想法的推动下，两人很快开始了合作，重点研究不同 RNA 类型如何与免疫系统相互作用。

这是mRNA又一历史性重要里程碑，传奇仍在续写

01 不断拓宽的mRNA应用领域

mRNA 疫苗具有研发周期短、有效性高、生产工艺简单、安全性好等诸多优势。目前，除了预防性疫苗外，mRNA技术还广泛应用于肿瘤治疗、蛋白替代疗法、基因编辑、CAR-T、TCRT、动物疫苗等领域。未来mRNA将继续大展宏图，不可限量。

02 mRNA技术仍是一片处女地，需要大家共同努力继续

挖掘其无限的潜力

两位科学家的努力，让我们看到了好的基础科学研究可以影响临床和工业界的未来，也让我们坚定了继续深耕mRNA技术的决心。未来，mRNA疗法还会继续在新型帽类似物替换、UTR及CDS区序列优化、poly A tail优化、不同结构修饰NTP替换、递送系统优化等方向进行突破，申基生物也将与行业同仁共同努力，推动mRNA技术的发展。