几十年来,研究人员一直梦想着利用遗传技术的力量预防或治疗各种疾病。人体中的分子的合成版本称为Messenger RNA(核糖核酸)或mRNA,持有这一诺言。
只是如何为了使它发挥作用带来了艰巨的挑战,许多科学界认为的山峰太高而无法攀登。
但是少数研究人员并没有放弃。他们花了几年试图解决mRNA的奥秘。然后,就像一部由电视电影制作的电影一样,他们及时破解了代码,以拯救世界免于致命冠状病毒大流行。
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mrna进行任务
mRNA疫苗通过向细胞提供指示来使其产生抗原并成为人体自身产生抗体的工厂来起作用。但是,要更好地了解技术以及如何使用它来保护我们免受Covid-19的侵害,您首先需要了解蛋白质。
蛋白质通常被称为生命的基础。它们对于人体组织和器官的结构,功能和调节至关重要。每一个人体中的细胞包含数以万计的不同蛋白质,这些蛋白质由几个氨基酸组成,它们相互附着,以形成各种长度的链,这些链条折叠成各种形状。蛋白质形状与蛋白质功能。
例如,某些调节特定的生理过程,例如生长,发育,代谢和繁殖。一些蛋白质充当生物催化剂,可帮助身体锻炼肌肉,破坏毒素并在消化过程中分解食物颗粒。其他人则将免疫系统作为抗体可以抵抗感染病毒和细菌病原体。
细胞被分配其氨基酸序列,因此通过人体的信使RNA或mRNA告知其蛋白质的功能。
将此过程视为间谍任务。mRNA递给细胞说明以制造某种蛋白质。一旦细胞制成蛋白质,细胞就会破坏说明然后去制造该特定蛋白质。
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看似mRNA技术的可能性
一些研究人员开始怀疑:科学是否可以开发具有特定编码顺序的合成mRNA,该序列可以传递给人体,并指示细胞创建任何类型的蛋白质 - 生长剂以修复受损的组织,以治愈稀有疾病或甚至可以防止感染的抗体。
1990年,一群威斯康星大学的研究人员脱下合成mRNA并在实验室小鼠中进行了测试。问题是合成mRNA对小鼠的防御敏感,并在到达目标细胞之前被摧毁以传递编码信息。Paul Goepfert医学博士,伯明翰阿拉巴马大学医学教授,疫苗设计专家。科学世界中的许多人认为这是一个致命的缺陷,并将他们的注意力转移到了其他地方。
但是两个宾夕法尼亚大学研究人员,KatalinKarikó博士和免疫学家Drew Weissman,M.D。博士,仍然相信机会合成的mRNA持有。他们着手找到一种使mRNA更稳定的方法。2005年,经过十年的艰苦研究,他们发现他们可以使用小脂肪球脂质纳米颗粒或LPN,以保护合成mRNA。这给出了脆弱的分子隐形品质,使其能够在免疫系统的雷达之外传播。
在随后的几年中,研究人员将使用这项新技术探索mRNA的可能性。2010年,马萨诸塞州剑桥市的制药和生物技术公司Moderna Inc.成立了专门针对基于mRNA的疫苗技术。“ Moderna”这个名字的字面意思来自将单词“修改”和“ RNA”结合在一起。
2008年,基于德国的Biontech,生物制药新技术的缩写,旨在使用mRNA技术开发药物癌症免疫疗法候选。2018年,该公司与总部位于美国的辉瑞公司合作。开发基于mRNA的流感疫苗。
然后,世界受到全球大流行的打击。各地的研究人员都开始指导他们为冠状病毒开发疫苗的所有努力。
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mRNA疫苗是如何如此迅速地获得批准的?
病毒不能独自繁殖。他们需要他们感染的宿主细胞开始该过程,在传染病的情况下会使人们生病。为了使mRNA疫苗起作用,研究人员需要知道该病毒用作其宿主细胞的哪种蛋白质。为此,他们需要破解Covid-19的遗传密码。该过程被简化了,因为互联类似于另外两个冠状病毒以前已经感染了人类 -SARS。
到2020年12月31日,当中国首次承认类似肺炎的病毒簇时,中国的研究人员已经在努力识别该病毒。遗传密码。大约两个星期后,即2020年1月12日,他们发布基因测序数据。这为各地的研究人员提供了开始疫苗的弹药。
Goepfert说:“我们知道尖峰蛋白是阿喀琉斯的脚跟。”
从那里开始,疫苗开发开始迅速移动。Goepfert说:“ mRNA疫苗可以很快发展。从那一应来看,我们很幸运。”“一周后,现代和辉瑞制造了疫苗。”然后,两家公司能够推动制药公司开发传统疫苗,并迅速进入动物测试,此后不久,人类试验开始了。
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mRNA疫苗与传统疫苗一样有效吗?
Moderna和Pfizer/Biontech疫苗的性能都出奇地表现出色。研究表明,辉瑞(Pfizer)或现代疫苗的全剂量分别为原始病毒提供了95%和94%的保护。
然而仅一半在所有美国人中,全部接种疫苗。
Goepfert说:“疫苗犹豫不决的原因之一是,人们误会了[mRNA Covid疫苗]如此迅速地开发出来,以至于我们这样做了,我们跳过了安全评估,这根本不是事实。”
“这种疫苗已经接受了令人难以置信的人数的测试,实际上它已经接受了任何产品的正常安全测试。现在,它已受到紧急使用授权,我们拥有数百万的安全性数据 - 实际上比我们拥有的任何其他产品都要多一种疫苗。”
Goepfert说,这些mRNA疫苗效果很好,因为它们在免疫系统中诱导了多个防御臂。“它们会诱导抗体的中和,我认为这是长矛,因为它们甚至可以在您感染之前就可以淘汰病毒。它们诱导功能性抗体,它利用细胞更有效。和杀手细胞的反应 - 非常重要。T细胞有助于预防严重的疾病和死亡。”中和抗体(NAB)是一种捍卫细胞免受病原体的抗体。
他说,传统疫苗还会产生中和抗体并诱导抗体反应,但“它们也不做T细胞的反应。”
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mRNA疫苗的未来
那么mRNA技术的未来有什么影响?这可能只是开始。实际上,在2017年,两个临床试验已经在进行测试MRNA疫苗针对几种传染病,包括艾滋病毒,流感,寨卡病毒和狂犬病- 然后Covid-19命中。
MD Anderson的团队由斯科特·科佩兹(Scott Kopetz),医学博士,博士在II期临床试验中,已经在结直肠癌上使用mRNA来测试该技术是否可以预防癌症从重复出现。
“ mRNA疫苗几乎可以针对任何病原体,”医学博士,医学博士,休斯顿卫理公会研究所RNA Therapeutics计划的医学主任,在新闻声明中说美国医学院协会。“您为一种刺激免疫反应的特定蛋白质制定了代码。它本质上是无限的。”
这意味着科学家认为,将来可以通过mRNA疫苗来预防疟疾,结核病,丙型肝炎和囊性纤维化等疾病。
Goepfert说:“这些疫苗非常出色。”“即使在老年人中,他们的工作确实非常好,对于我们拥有的大多数疫苗而言,这都是不寻常的。这是非常了不起的。”
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最初出版:2021年6月22日