2023年诺贝尔医学或生理学奖颁给了来自匈牙利的生物化学家卡塔琳·卡里科（Katalin Karikó）和来自美国的免疫学家德鲁·韦斯曼（Drew Weissman），以表彰他们在核苷碱基修饰方面的发现，这些发现使得开发针对 COVID-19 的有效 mRNA 疫苗成为可能。
文｜袁越
最近几年人类面临的最大健康危机无疑是COVID-19疫情（以下简称新冠），这场遍及全球的疫情之所以能在短短3年的时间里被控制住，与mRNA疫苗的快速研发和普及有很大关系。而mRNA疫苗之所以能在第一个新冠确诊病例出现仅仅67天之后就进行了第一例人体试验，创下人类疫苗研发史上的最快记录，和这两位科学家所做的前期工作密不可分。
两位科学家获2023年诺贝尔生理学或医学奖（图｜视觉中国）
几乎所有的疫苗，无论形式如何，其基本原理都是一样的，那就是让人体免疫系统率先“看到”并“记住”病原体的样子，从而在真正的病原体到来之前提前做好准备。真正能够让免疫系统记住的病原体的“样子”就是抗原，而绝大部分抗原都是蛋白质，所以疫苗研发的核心就是如何快速制造出病原体表面最具代表性的蛋白质，并且让这种蛋白质能够长时间地存活下来，从而给免疫系统充分的时间来“记住”它。早年间科学家掌握的技术有限，只能通过培养病原体来获得这种蛋白质（抗原）。后来人类掌握了新的遗传学知识，可以在体外生产出这种抗原，再注射进人体内，这就是重组蛋白疫苗。但是，体外合成抗原一来需要时间，二来这种抗原一旦进入人体便很容易被降解，导致免疫系统来不及记住它们的样子。
2021年1月18日，英国，新冠疫苗中心在一体育场内开设。（图｜视觉中国）新一代疫苗彻底改变了思路，导入人体的不再是蛋白质抗原，而是制造这种蛋白质抗原的“图纸”，即核酸。这样一来，人体细胞就可以源源不断地生产出这种蛋白质抗原，从而解决了疫苗降解的难题。最早的核酸疫苗是脱氧核糖核酸（DNA），因为这是最基本的遗传物质，而且DNA分子不容易被降解，能够在人体细胞内存活很长的时间。但DNA疫苗的问题在于作用时间较长，需要人体细胞先将其转录成“信使核糖核酸”（mRNA），再由mRNA来指导细胞内的核糖体，才能生产出蛋白质。因为中间步骤太多，任何一步出了差错都不行，所以DNA疫苗存在很多问题，研发速度较慢。于是有人想到，何不直接导入mRNA呢？这样不就可以快速生产出蛋白质了吗？
科研人员展示新型冠状病毒mRNA疫苗研发实验过程（ 汤彦俊 摄/人民视觉供图）
这个想法当然很好，但实施起来困难重重。一来RNA分子极不稳定，需要想办法延长其寿命，二来很多病毒都是由RNA分子构成的，因此人体免疫系统进化出了降解外来RNA的能力。任何基于mRNA的疫苗必须得想办法“骗过”免疫系统，才能进入人体细胞并行使功能。卡里科和韦斯曼的最大功劳就是找到了一种RNA修饰的方法，能够骗过免疫系统，将特定的mRNA片段送入细胞，并且在细胞内存活一段时间，直到完成任务。两人早在2005年就在一篇论文里描述了这个方法，但当年大家普遍相信蛋白质才是王道。即使是研究核酸的，也认为DNA最可靠。再加上RNA分子很容易降解，实验室操作特别困难，所以这篇论文并没有立刻引起广泛的关注。几年后，一家名为莫德纳（Moderna）的科技公司看中了这项技术，从卡里科和韦斯曼处获得了专利授权，开始研发基于mRNA的疫苗，两人的好运气终于来了。图｜诺贝尔奖官网
其实早期的mRNA疫苗研发并不顺利，研究人员遇到了无数障碍，临床试验甚至出现了不少死亡病例。要不是新冠疫情的暴发，这项技术不知还要等多少年才能成熟。新冠疫情暴发相当于给mRNA疫苗技术打了一针强心剂，因为基于mRNA的疫苗研发速度比DNA快，对于快速遏制新型传染病来说，时间就是生命。于是，莫德纳公司在这场新冠疫苗全球竞赛中脱颖而出，一举拔得头筹。后面的事情大家都知道了，莫德纳和另一家同样采用mRNA技术路线的BioNTech公司率先生产出了新冠疫苗，并在人体试验中证明有效。于是这两种疫苗迅速在全世界绝大部分国家开始应用，为遏制疫情的扩散立下了汗马功劳。回顾过去3年的疫情发展历程，我们可以负责任地说，如果没有mRNA疫苗的及时出现，新冠疫情很可能还要延续更久的时间，造成的损失将会比现在还要多无数倍。从这个意义上说，今年的诺贝尔奖不但非常准确，而且特别及时。
图｜视觉中国
值得一提的是，mRNA技术不但可以用来生产疫苗，还可以向人体细胞内导入任何特定的蛋白质，其中就包括正在研发中的各种新型蛋白质药物，比如抗癌疫苗。从这个意义上说，新冠疫情的暴发把人类带入了RNA时代，未来的生物制药行业将会因为这项技术而迈上一个新的台阶。感谢这两位新晋诺贝尔奖获奖者，他俩用自己的智慧和努力造福了所有人。本文为原创内容，版权归「三联生活周刊」所有。欢迎文末分享、点赞、在看三连！转载请联系后台。
