崇 光
mRNA颠覆了传统研发周期
诺贝尔奖获得者卡塔琳·卡里科和德鲁·魏斯曼开创了Covid-19 疫苗的技术,让每个人都认识到mRNA(信使核糖核酸),接下来这类技术可能用于应对流感、疟疾和艾滋病毒。
mRNA 是翻译成肽链的信息分子,它是由DNA 上的基因信息转录成的一种核酸分子,可被合成为蛋白质所需的氨基酸。mRNA 在细胞内被转录形成,然后被核糖体翻译成蛋白质。莫德纳公司将mRNA疗法称为“生命软件”或医学“操作系统”。
BioNTech 的首席执行官吴沙忻观点相对保守:从免疫学角度来看,mRNA 是一种近乎完美的疫苗,但这并不意味着它能够对抗现实世界中的病毒。直到2020年11 月9 日,也就是临床试验最后三个月后,终于得到的好消息是——有效率超过 90%。这是一个令人难以置信的数据,在此之前,从来没有任何呼吸道疫苗有这样的功效。
mRNA 疫苗的快速问世让人类对抗新冠的局势实现了意想不到的转折。传统观点认为,正常情况下现代疫苗的开发要经过十年的时间,紧急研发也至少需要一年半的时间。然而BioNTech 和美国的莫德纳打破了传统的疫苗开发时间表。事实上,疫情前两家公司都没有任何一种药物获得批准。但两家公司坚持认为,他们的mRNA 技术使用简单的遗传指令作为有效负载,可能会超过传统疫苗,因为传统疫苗依赖于活病毒或其分离部分的组合。事实证明,mRNA 在科学和医学领域是一种创新,它不仅在一次重大事件中表现不俗,而且超出了大多数专业人士的期望。
下一代 mRNA疫苗的竞争
其实在本次诺奖公布之前,针对多种其他疾病的下一代 mRNA 疫苗的竞争已经爆发。莫德纳有十余款候选疫苗正在开发或临床试验中;BioNTech 手里也有8 款。至少有6 种针对流感的mRNA 疫苗正在研发,还有数个针对艾滋病毒的疫苗也在排期内。尼帕疫苗、寨卡疫苗、疱疹疫苗、登革热疫苗、肝炎疫苗和疟疾疫苗均已上市。制药巨头也巨资杀入,赛诺菲斥资 4.25 亿美元与美国的小型 mRNA 生物技术公司TranslateBio 合作,而葛兰素史克则斥资 2.94 亿美元与德国 CureVac 合作。就连莫德纳和BioNTech 也受到新冠疫苗成功的鼓舞,开始收购公司以帮助产品开发。
“在过去,生物技术通常没有计算机技术行业那么大的波动性——开发周期长,受到严格监管,但之后局势不同了”。奥本海默公司的行业分析师辛格说:“新冠疫情彻底改变了传统的研发进度, mRNA疫苗成为赢家不是偶然的,许多旧的疫苗平台将无法生存。”
科学家预测,下一个mRNA 疫苗的突破可能不会针对新疾病,而是针对非常熟悉的现有疾病——比如流感。流感是一种大多数人认为已得到控制的疾病,但每卡塔琳·卡里科
年仍导致全球超过 30 万人死亡(柳叶刀子刊eClinicalMedicine 数据)。
美国疾病控制与预防中心 (CDC) 数据显示流感疫苗的功效很少能达到50% 的保护率。2018~2019 年流感季保护率为29%,有些年份比例甚至仅10%。
当前流感疫苗的问题在于流感病毒难以捉摸的性质与我们缓慢的制造疫苗的方法之间的不匹配。流感是对几种不同种类的流感病毒的统称,且每种病毒都具有高度可变性。这意味着每年都需要一种新的疫苗来对抗最致命的病毒株,而且即使在疫苗生产过程中,病毒仍在继续变异。
“灭活病毒”疫苗是最老式的疫苗,正逐步被重组蛋白疫苗的技术所取代。传统的疫苗研制是一场大规模的科学消耗战,基于蛋白质的疫苗,从产生想法到进入试验时已经花费两年了。
mRNA 技术似乎是专门来替代这一老旧的过程的。mRNA 疫苗的周期要短得多,你可以在两周内生产一大批。如果整个卫生系统变化够迅速,甚至可以在整个冬天接种多种不同的流感疫苗。据了解,BioNTech的流感疫苗目前正在进行第三阶段人体试验,有 25000 人进行了功效测试。
目前,mRNA 疫苗的基础和临床研究正在爆发,仅过去两年就发表了数十份临床前和临床报告,显示了这些平台的功效。尽管mRNA 疫苗的早期工作大部分集中在癌症应用上,但最近的一些报告证明mRNA 的效力和多功能性,可以预防多种传染性病原体。
副作用不可小视
虽然临床前研究使人们对基于 mRNA的疫苗的前景和优势非常乐观,但最近的两份临床报告表明,人类的免疫原性虽然比基于动物模型的预期要温和,但基于DNA 疫苗的副作用也不容忽视,可能会存在实质性差异。
比如身体会强烈排斥来自外部的RNA——可能是为了避免被病毒和其他病原体劫持,而这些RNA 往往被证明副作用很大,以至于可能危害接受测试的实验对象。已有数据表明,mRNA 分子对患有自身免疫性疾病的人可能会有更高的风险,例如患有红斑狼疮的人。mRNA 疫苗还会产生较高的抗体水平,导致出现心肌炎。科学家们推测,极少数情况下,人体内产生的非常高的抗体水平可能导致心脏炎性应答的免疫过度反应。
人类需要进一步研究来确定不同动物物种如何对 mRNA 疫苗成分和炎症信号做出反应,以及哪些免疫信号传导途径对人类最有效。
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