财聯社 10 月 2 日訊（編輯 黃君芝）據諾貝爾獎官網消息，備受矚目的諾貝爾生理學或醫學獎（The Nobel Prize in Physiology or Medicine）已于北京時間今天傍晚公布。
據悉，獲得該獎項的是兩位在 mRNA 疫苗上做出突破性貢獻的先驅：Katalin Karik ó 博士和 Drew Weissman 博士。在新冠病毒大流行期間，正是由于他們發現的核苷堿基修飾，才以最快速度開發出了有效的 mRNA 疫苗，爲無數人提供了保護，并打破了 " 全球抗疫 " 的僵局。
諾獎官網寫道，這兩位諾貝爾獎獲得者的發現對于在 2020 年初開始的新冠病毒大流行期間開發有效的 mRNA 疫苗至關重要。他們的突破性發現從根本上改變了業界對 mRNA 如何與免疫系統相互作用的理解。在現代人類健康面臨最大威脅之一的時候，獲獎者爲前所未有的疫苗開發速度做出了貢獻。
該獎項是今年将頒發的六個諾貝爾獎中的第一個。每個獎項都是爲了表彰個人或組織在特定領域的開創性貢獻：生理學或醫學、物理學、化學、經濟科學、文學和和平工作。
大流行前的疫苗
衆所周知，疫苗接種會刺激針對特定病原體的免疫反應的形成。這使得身體在以後接觸疾病時能夠搶占先機。基于滅活或弱化病毒的疫苗早已問世，例如針對脊髓灰質炎、麻疹和黃熱病的疫苗。1951 年，馬克斯 · 泰累爾（Max Theiler）因開發黃熱病疫苗而獲得諾貝爾生理學或醫學獎。
由于近幾十年來分子生物學的進步，基于單個病毒成分而不是整個病毒的疫苗已經被開發了出來。病毒遺傳密碼的一部分通常編碼在病毒表面的蛋白質，用于制造刺激病毒阻斷抗體形成的蛋白質。例如針對乙型肝炎病毒和人類乳頭瘤病毒的疫苗。
或者，部分病毒遺傳密碼可以轉移到一種無害的攜帶病毒上，即 " 載體 "。這種方法被用于對抗埃博拉病毒的疫苗。當注射載體疫苗時，選定的病毒蛋白會在我們的細胞中産生，刺激針對目标病毒的免疫反應。、
生産基于病毒、蛋白質和載體的疫苗需要大規模細胞培養。這種資源密集型過程限制了快速生産疫苗以應對疫情和大流行的可能性。因此，研究人員長期以來一直試圖開發獨立于細胞培養的疫苗技術，但這被證明是具有挑戰性的。
mRNA 疫苗極具前景
在我們的細胞中，DNA 中編碼的遺傳信息被轉移到信使 RNA（mRNA），後者被用作蛋白質生産的模闆。20 世紀 80 年代，引入了無需細胞培養即可産生 mRNA 的有效方法，稱爲體外轉錄。這一決定性的一步加速了分子生物學在多個領域應用的發展。
當時，将 mRNA 技術用于疫苗和治療目的的想法也開始興起，但前方仍存在障礙。體外轉錄的 mRNA 被認爲不穩定且難以傳遞，需要開發複雜的載體脂質系統來封裝 mRNA。此外，在體外産生的 mRNA 會引起炎症反應。因此，開發用于臨床目的的 mRNA 技術的熱情最初并不高。
然而，這些障礙并沒有阻止匈牙利生物化學家 Katalin Karik ó，她緻力于開發利用 mRNA 進行治療的方法。20 世紀 90 年代初，當她還是賓夕法尼亞大學（University of Pennsylvania）的助理教授時，盡管在說服研究資助者相信她的項目的重要性方面遇到了困難，但她仍然忠于自己的願景，即實現 mRNA 的治療作用。
Karik ó 的一位新同事是免疫學家 Drew Weissman。他對樹突狀細胞感興趣，樹突狀細胞在免疫監視和激活疫苗誘導的免疫反應中具有重要功能。在新想法的推動下，兩者很快開始了富有成效的合作，重點研究不同 RNA 類型如何與免疫系統相互作用。
重大突破
Karik ó 和 Weissman 注意到樹突狀細胞将體外轉錄的 mRNA 識别爲外來物質，這導緻它們被激活并釋放炎症信号分子。他們想知道爲什麽體外轉錄的 mRNA 被識别爲外來的，而來自哺乳動物細胞的 mRNA 卻沒有引起同樣的反應。Karik ó 和 Weissman 意識到一些關鍵的性質必須區分不同類型的 mRNA。
RNA 包含四個堿基，縮寫爲 A、U、G 和 C，對應于 DNA 中的 A、T、G 和 C，即遺傳密碼的字母。Karik ó 和 Weissman 知道，哺乳動物細胞 RNA 中的堿基經常被化學修飾，而體外轉錄的 mRNA 則不然。他們想知道體外是否存在改變的堿基轉錄的 RNA 可以解釋這種不想要的炎症反應。
爲了研究這一點，他們産生了不同的 mRNA 變體，每種變體的堿基都有獨特的化學變化，并将其傳遞給樹突狀細胞。結果令人震驚：當 mRNA 中包含堿基修飾時，炎症反應幾乎被消除。這是我們對細胞如何識别和響應不同形式 mRNA 的理解的範式改變。
Karik ó 和 Weissman 立即意識到，他們的發現對于使用 mRNA 進行治療具有深遠的意義。這些開創性的結果發表于 2005 年，比新冠病毒大流行早了 15 年。
在 2008 年和 2010 年發表的進一步研究中，Karik ó 和 Weissman 表明，與未經修飾的 mRNA 相比，經堿基修飾産生的 mRNA 的遞送顯著增加了蛋白質産量。這種效果是由于一種調節蛋白質産生的酶的活性降低。
Karik ó 和 Weissman 發現，堿基修飾既能減少炎症反應，又能增加蛋白質的産生，從而消除了 mRNA 臨床應用道路上的關鍵障礙。
mRNA 疫苗發揮潛力
至此，人們對 mRNA 技術的興趣開始升溫，2010 年，多家公司開始緻力于開發該方法。研發針對寨卡病毒和中東呼吸綜合征冠狀病毒的疫苗，後者與 SARS-CoV-2 密切相關。新冠病毒大流行爆發後，兩種編碼 SARS-CoV-2 表面蛋白的堿基修飾 mRNA 疫苗以創紀錄的速度開發出來。據報道，保護效果約爲 95%，這兩種疫苗早在 2020 年 12 月就獲得了批準。
mRNA 疫苗開發的靈活性和速度令人印象深刻，這也爲利用新平台開發其他傳染病疫苗鋪平了道路。在未來，這項技術還可能用于輸送治療性蛋白質和治療某些類型的癌症。
最後，基于不同方法的其他幾種針對 SARS-CoV-2 的疫苗也迅速推出，全球總共已接種超過 130 億劑新冠疫苗。這些疫苗挽救了數百萬人的生命，并預防了更多人的嚴重疾病，使社會得以開放并恢複正常狀态。
諾獎委員會稱，今年的諾貝爾獎獲得者通過對 mRNA 堿基修飾重要性的基本發現，在我們這個時代最大的健康危機之一期間爲這一變革性發展做出了重要貢獻。
