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新冠mRNA疫苗先驱获2023诺贝尔医学奖

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原文作者:Ewen Callaway & Miryam Naddaf

Katalin Karikó和Drew Weissman的贡献为新冠疫情中以破纪录速度推出的疫苗奠定了基础。

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Drew Weissman(左)and Katalin Karikó(右)。来源:PixelPro/Alamy

今年的诺贝尔生理学或医学奖授予生物化学家Katalin Karikó和免疫学家Drew Weissman,表彰两人的突破性发现使得新冠mRNA疫苗得以成功研发。

诺贝尔奖委员会表示,这些疫苗已接种超过130 亿次,拯救了无数人的生命,预防了大量的新冠重症感染。

匈牙利塞格德大学的Karikó和美国宾夕法尼亚大学的Weissman提出了一种方法,能将信使核糖核酸(mRNA)这种遗传物质送入细胞的同时,不会引起不必要的免疫反应,这种方法为mRNA疫苗的研发铺平了道路。

两人将平分1100万瑞典克朗(约合99.7万美元)的奖金。

Karikó是第13位获得诺贝尔医学或生理学奖的女性科学家。她出生于匈牙利,1980年代移居美国。她向《自然》表示,“我希望这个奖能够激励更多女性、移民和年轻人,鼓励他们坚持不懈,不怕失败。这就是我所希望的。”

新篇章

莫德纳(Moderna)以及辉瑞与BioNTech合作推出的新冠疫苗通过递送mRNA,指导细胞制造新冠病毒(SARS-CoV-2)的刺突蛋白,从而诱发人体产生抗体和其他免疫反应。

在几十年的时间里,mRNA疫苗曾被认为是死路一条,因为注射mRNA会触发免疫反应,导致mRNA立刻被降解。在2000年代中期,Karikó和Weissman在宾夕法尼亚大学的研究表明,将 mRNA中名为尿苷(uridine)的分子替换为类似的分子假尿苷(pseudouridine),就能“避开”细胞的先天免疫防御[1]。

伦敦帝国理工学院的疫苗科学家Robin Shattock曾研究过mRNA疫苗,他表示,“我很高兴看到他们得奖。他们对新冠疫苗的成功作出了基础性贡献,我认为在未来的一段时间里,他们的工作将一直是RNA技术的奠基石。”

伦敦帝国理工学院的疫苗免疫学家John Tregoning在英国科学媒体中心(UK Science Media Centre)的一份新闻稿中表示:“他们证明了改变疫苗中RNA核苷酸的类型能改变细胞对待它的方式。这能增加RNA注射后产生的疫苗蛋白量,切实提高疫苗接种效果:同等量的RNA能产生更大的反应。”

“这一发现揭开了医学的新篇章,”诺贝尔奖委员会成员、卡罗林斯卡研究所免疫学家Qiang Pan-Hammarström在颁奖后的新闻发布会上表示,“对长期基础研究的投入非常重要。”

疫苗革命

目前,针对多种疾病的mRNA疫苗正在研发中,包括流感、艾滋病、疟疾和寨卡病毒。

比利时根特大学的mRNA疫苗研究员Rein Verbeke表示,“这可谓是从新冠疫情开始的一次变革。”他说,Karikó和Weissman的贡献对于疫苗在新冠疫情期间及之后的成功至关重要。“他们的贡献对于这个平台的发展是奠基性的。”

由德国CureVac公司研发的一款含有未经修改的RNA的mRNA新冠疫苗,由于在临床试验中表现一般,被普遍认为研发失败。

新冠疫苗的另一个关键组成部分是脂质纳米颗粒(LNP),它包裹着修饰过的RNA,便于其进入细胞。Verbeke表示,许多科学家都为LNP的研发做出了贡献,如果诺贝尔奖委员会也认可他们对 mRNA疫苗的贡献就更好了。他说,mRNA的修饰和LNP的研发“是mRNA疫苗得以真正使用的两个关键步骤”。

Pierre Meulien表示,许多人都参与了LNP的研发工作,很难选出单方面的贡献。他于1990年代在法国的小型生物技术公司Transgène研究过用 mRNA触发免疫反应。他还表示,Karikó和Weissman“确实做出了让整个mRNA疫苗事业成功的关键贡献”。

Shattock说,mRNA疫苗和疗法的开发尚处于起步阶段。科学家和生物技术公司都在钻研mRNA 技术的各种新应用,从癌症疗法到下一代新冠疫苗。许多团队还在改进mRNA的递送方式。他说:“我们今天使用的技术将来可能会被取代。我们正处于一场RNA革命的开端。”

Karikó表示,虽然新冠疫苗让mRNA疫苗名声大噪,但这项技术的影响可能远不止此。“它的潜力是无限的。”

参考文献:

1. Karikó, K., Buckstein, M., Ni, H. & Weissman, D. Immunity 23, 165–175 (2005).

原文以Pioneers of mRNA COVID vaccines win medicine Nobel标题发表在2023年10月2日《自然》的新闻版块上

© nature

doi:10.1038/d41586-023-03046-x

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