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WLA年度发布 | 备受顶尖科学家推崇的mRNA疫苗, 彰显基础科学研究与国际科学合作重要性

羽华 世界顶尖科学家论坛 2022-05-06


本月,世界顶尖科学家协会(WLA)首次面向全球发布年度报告。这份主题为《希望之光,疫情下的科学突破》的报告,汇集15位诺贝尔奖得主在内的30位世界顶尖科学家,以引领学科发展的前瞻性视野,深度点评过去一年的科学突破,打造科学界风向标

WLA年度发布  图 | WLA上海中心

在新冠肺炎疫情席卷全球的大背景下,mRNA疫苗(信使核糖核酸疫苗)当之无愧地占据了WLA年度发布的首席。目前,针对新冠病毒研发的mRNA疫苗已经投入使用。

mRNA疫苗到底是什么?为何受到顶尖科学家的高度推崇?多位WLA会员科学家,从不同视角给出了自己的回答。

诺奖得主详解mRNA疫苗

“在生产传统病毒疫苗的同时,mRNA疫苗在开发了数年后首次商业化。”WLA副主席、2013年诺贝尔生理学或医学奖得主兰迪·谢克曼(Randy Schekman),言简意赅地点明了mRNA疫苗的突破之处。


谢克曼介绍说,传统疫苗注射蛋白质抗原以引发免疫反应,而新方法中使用的mRNA(刺突蛋白信使RNA)是化学合成的,配制成脂质纳米颗粒后,通过注射传递到肌肉细胞中。脂质纳米颗粒进入细胞后剥离,然后通过暴露的mRNA重新编码生产蛋白质的细胞机制,以生产和输出SARS-CoV-2穗状蛋白。一旦重组刺突蛋白从这些细胞中分泌出来,免疫系统就会像传统疫苗方法一样生效


通俗地说,mRNA是DNA分子转译的模板。通过将含有编码抗原蛋白的mRNA导入人体,可以跳过DNA复制、转录的过程,直接进行翻译,形成相应的抗原蛋白,从而诱导机体产生特异性免疫应答,达到预防免疫的作用。


mRNA疫苗作用机制  图 | wiki百科

RNA技术应用前景广阔

“新的mRNA疫苗提供了几乎完全的保护,这是一个优势。另一个优势在于,疫苗生产的整个过程都依靠化学和工程技术。与当下广泛的生产传统病毒疫苗的生物过程相比,化学和工程技术可以得到更精确的控制。”谢克曼这样总结mRNA疫苗的优势。


各类型疫苗对比  图 | 中国医疗

目前,美国辉瑞及德国BioNTech联合研发的mRNA新冠疫苗已经在多国投入应用。以色列媒体报道称,该国公布了一份涉及120多万人的研究成果,结果显示,使用这一疫苗减少了94%的有症状病例,减少了92%的严重病例,效果显著。


谢克曼表示,mRNA疫苗并不是RNA技术的首个临床应用:“RNA已用于治疗某些神经系统疾病,其目的是抑制引起疾病的遗传缺陷蛋白的产生。 在一项最引人注目的应用中,反义RNA已在治疗儿童脊髓性肌萎缩症中获得巨大成功。将治疗性RNA注射至携带致死性病变SMA1基因的新生婴儿的椎管中,已改善了60%婴儿的运动功能。与RNA疫苗一样,RNA治疗为人类疾病治疗开拓了全新的领域。”


除了利用mRNA技术对抗病毒感染(包括HIV)、神经系统疾病外,科学家们也在研究利用这一技术对抗癌症、心脑血管疾病、肌肉萎缩、骨关节炎等多种疾病。


1987年诺贝尔化学奖得主让-马里·莱恩(Jean-Marie Lehn)表示,mRNA新冠疫苗的开发是2020年最重要的科学突破:这不仅限于对疫苗的贡献,更重要的是开创了一个用于更广泛疾病治疗的“mRNA时代”
彰显基础科学与国际科学合作重要性
除了自身在技术和应用上的突破,mRNA疫苗备受顶尖科学家推崇的另一大原因是它彰显了科学传承,尤其是基础科学研究及国际科学合作的重要性。


2004年诺贝尔化学奖得主阿夫拉姆·赫什科(Avram Hershko)说:“基于RNA的新冠疫苗快速研发受到普遍称赞,但人们还未能充分了解基于基础生物医学科学的重大发现,而在医学领域取得重要突破的科学意义。一切始于对遗传密码的破解,以及1957年英国生物物理学家弗朗西斯·克里克(Francis Crick)‘中心法则’——从DNA到RNA到蛋白质的遗传信息流。它延续了许多重要的基础科学发现,涉及DNA转录、翻译以及mRNA加工,例如剪接、加帽和聚腺苷酸化。没有所有的这些基本发现,就不可能开发针对COVID-19以及其他重要疾病的RNA疫苗。


2011年拉斯克基础医学奖得主弗朗兹-乌尔里奇·哈特尔(Franz-Ulrich Hartl)、2004年诺贝尔化学奖得主阿龙·切哈诺沃(Aaron Ciechanover)、2017年诺贝尔物理学奖得主巴里·巴里什(Barry Barish)等不约而同地谈到了国际科学合作对新冠疫苗研发的重要性。


哈特尔说:“(全球)科学家之间合作与数据共享的新精神,促使在开发针对COVID-19的疗法,尤其是疫苗的开发方面取得了迅速的进步。”


切哈诺沃则点名表扬了中国科学家做出的贡献:“中国科学家是第一个公开发布该病毒序列的,帮助全球许多公司设计和生产了针对该病毒的疫苗。”


参考资料:

https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_11339096

https://new.qq.com/omn/20210216/20210216A03WVY00.html



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