信使RNA疫苗的前世今生
在少數科學家的堅持下,信使RNA疫苗克服重重困難并最終獲得成功。
(本文首發于2021年7月8日《南方周末》)
責任編輯:朱力遠
信使RNA疫苗的主要發明人德魯·魏斯曼(Drew Weissman)和卡塔琳·卡里科(Katalin Karikó)。
為抗擊新冠疫情,各國政府和企業正在以前所未有的速度推進各種新冠疫苗的研發和臨床試驗。目前,全球已批準十多種新冠疫苗的緊急使用申請,累計已注射超18億劑疫苗。新冠疫苗無疑已成為全球抗擊新冠疫情的有力武器,而信使RNA疫苗因其快捷方便的疫苗設計和強烈的免疫反應機制而備受關注。
一種小分子
隨著兩款保護率超過90%的新冠信使RNA疫苗在全球范圍內被批準緊急使用,原本默默無聞的匈牙利裔生物學家卡塔琳·卡里科(Katalin Karikó)越來越受到媒體和公眾的關注。此前,作為兩屆奧運會金牌得主、美國著名賽艇運動員蘇珊·弗蘭西亞 (Susan Francia)的母親,早年在降職、辭退邊緣徘徊的卡里科可能偶爾被公眾所知曉。但是一切都因為新冠疫情在全球肆虐而改變,卡里科因為與美國免疫學家德魯·魏斯曼(Drew Weissman)在信使RNA疫苗領域的開創性研究被媒體廣泛報道。過去兩年,卡里科榮獲了十多個獎項,甚至有人預測,卡里科很快將獲得諾貝爾生理學或醫學獎。
1982年從匈牙利塞格德大學獲得博士學位之后不久,卡里科前往美國尋找科研生涯的新起點。1985年,卡里科在費城天普大學參加了一項臨床試驗,首次了解到RNA作為藥物可以用于醫學治療,從此走上了一段曲折而堅定的RNA醫學研究之路。
相比于生命遺傳物質脫氧核糖核酸(DNA),RNA是一種結構簡單而短小的單鏈核糖核酸。這種RNA很容易被細胞中的核酸酶等物質分解,在DNA被發現之后的80年里,科學家一直沒能找到這種稍瞬即逝的小分子。直到20世紀60年代初,三位分別來自英國、法國和美國的科學家才發現了隱藏在DNA巨大陰影下的一種特殊的小分子RNA。
原來DNA是所有生命體的遺傳物質,由DNA組成的基因能指導細胞合成蛋白質,蛋白質則行使各種生理功能,比如血紅蛋白運送氧氣、胃蛋白酶幫忙將食物中的蛋白質分解成氨基酸等等。但是基因并不能直接指導合成蛋白質,還需要一種不太穩定的小分子來幫忙,這個小分子就是信使RNA。顧名思義,信使RNA就是傳遞遺傳信息的核糖核酸分子。對生物體來說,DNA是遺傳信息的攜帶者,可以將遺傳信息傳遞給下一代,因為DNA的雙鏈結構非常穩定;對細胞來說,DNA主要功能是指導細胞合成蛋白質,這一過程跟錄音機的原理差不多,信使RNA將DNA攜帶的遺傳信息轉錄下來,變身為生命遺傳信息的“郵差”,在轉運RNA的運送下,信使RNA被運送到細胞中的核糖體,然后核糖體RNA開始“翻譯”信使RNA傳遞的遺傳信息,將細胞中四處閑逛的氨基酸組裝成各種各樣的蛋白質,后者再去執行各種生理功能。
很顯然,缺少了信使RNA的幫助,“滿腹經綸”的DNA也只能干瞪眼,根本無法指導細胞合成蛋白質,生命也將無法延續。但是信使RNA又跟疫苗有什么關系呢?
不受待見
其實疫苗的原理是模擬病原體攻擊模式,在
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網絡編輯:吳悠