又是一年諾獎季,今年的諾貝爾生理醫學獎沒有太多懸念,頒給了大熱門的mRNA疫苗開發技術,做出重要貢獻的生物學家卡塔琳·卡里科(Katalin Karikó)和德魯·魏斯曼(Drew Weissman)分享了這一大獎。
對的,就是新冠疫情期間中國人耳朵都聽出繭來,但就是一直沒機會接種的mRNA疫苗。
很厲害嗎?
按央視的說法呢那就是非常一般,畢竟mRNA疫苗效果很可疑、安全性也堪憂,不然美國也不會死了好幾百萬人;而按諾獎委員會的說法呢那還是非常厲害的,它為人類快速應對並最終結束新冠疫情提供了最有力的工具之一。
相信大家都明白哪個是更值得信賴的判斷。
很重要嗎?
這方面意見還是比較統一的。mRNA疫苗和藥物設計有着無窮的潛力,開發速度極快、靶標設計精準,而且應用場景超級廣泛。這條技術路線的驗證成功,為人類後續迎戰未知傳染病和攻克癌症等疾病打開了寶貴的思路。
今天和大家簡單分享幾點mRNA相關的知識,放心,保證不需要生物專業知識也能看得懂。看完大家也會明白,為什麼中國抗疫一直依靠的是滅活疫苗而不是mRNA疫苗。
1.用mRNA路線開發疫苗和藥物有什麼特別的地方?
最最關鍵的是,它把疫苗設計從一個生物化學問題變成了一個更接近計算機編碼的問題,極大地提高了效率。在此之前,疫苗分子的設計時間通常是以年為單位,最少也是以月為單位,但用mRNA路線來開發疫苗,最快可以做到以小時為單位來計算。畢竟測序完成後大量mRNA編碼設計工作可以交給AI來自動完成。
同時,它也把藥物研發從「49分努力➕51分運氣」的模式轉變成了「30分搭好框架➕70分修修補補」的模式,極大提高了研發成功率,降低了試錯成本。
以前,疫苗和藥物的研發都是極高風險的投資,100個看起來有潛力的分子,最終能有幾個轉化為上市藥品就謝天謝地了。而應用mRNA路線來設計,科研人員可以有很大的把握確定自己走在正確的道路上,雖然曲折是難免的,問題是需要一個個去解決的,但大方向不會錯得很離譜。
在科學探索的前沿,這種高確定性可太寶貴了。
2.那,為什麼中國沒有很快做出mRNA新冠疫苗呢?
這就要回到前面所說的「30分搭好框架➕70分修修補補」上來了。其實,在2020年初新冠病毒測序完成後不久,國內就有很多公司「設計」出了對應的mRNA新冠疫苗。是的,基於序列來設計出一批大體上可行的疫苗分子來是很快的,中國很多公司都有這個能力,也有這個野心。當時,一大批國營和民營背景的公司都啟動了mRNA新冠疫苗開發的立項,並很快搭好了框架。
然而,疫苗是要注射(或吸入)到億萬人身體內的藥品,而且是要給健康人群使用的特殊藥品,對有效性和安全性的要求都極高。如果是治個癌症,20%的有效率已經很了不起了,可疫苗要是只有20%保護率那就與廢品無異。
再有,一種治療疾病的藥品,如果存在5%的幾率有輕微不良反應,萬分之一的幾率嚴重不良反應,在沒有更好選擇時是可以考慮上市的,但疫苗不行,因為基數太大了……
所以,初步搭好框架的毛坯房是絕對不可以上市的,必須考慮好方方面面的情況做好精裝修才可以推向市場。這個對初步設計出來的mRNA分子進行修飾、包裝、協同作用的過程,才是當前最難的核心科技,也是中國藥企與國際領先水平的差距所在。
直到2023年3月22日,中國才批准第一款國產新冠mRNA疫苗納入緊急使用,而此時它已基本沒有用武之地。
3.你說mRNA疫苗這麼厲害,是不是以後人類面對新型傳染病都可以很快開發出疫苗了?
呃,這麼說就有些過於樂觀了。應該說,mRNA路線是一個極具潛力的方向,通過新冠mRNA疫苗的開發與快速迭代,人類積累了寶貴的經驗與信心,以後可以更好地使用這套方法。
但是,mRNA技術本身是有局限性的,並非所有場景都能適用,人類對病毒變異和人體免疫的研究還不夠充分,即便在適用的場景也並不能擔保mRNA疫苗一定會靈驗。
總的來說,人類經過與新冠病毒的艱苦搏鬥,在付出沉重代價後變強了一些,但距離百毒不侵高枕無憂還遠着呢……
4.這次獲獎的兩名科學家具體是做了什麼貢獻呢?新冠mRNA疫苗是他們主持開發的嗎?
其實,諾獎在絕大部分時候都是頒發給了科學大廈的『奠基人』而不是『封頂人』,這次獲獎的卡里科和魏斯曼也是如此。
mRNA是一種非常脆弱,很容易被分解的單鏈大分子。雖然科學家很早就設想過可以把mRNA開發成藥物,但這類分子一進入人體就會被免疫系統迅速消滅,還容易引發免疫風暴,所以並不可行。
直到卡里科和魏斯曼在2005年前後研發出一項關鍵性的mRNA修飾技術,突破性地解決了mRNA分子進入人體後會很快被免疫系統攻擊的難題,使得利用mRNA分子來作為疫苗或藥物具備了技術上的可行性。至於後來人在這個基礎上開發新冠疫苗還是艾滋疫苗、癌症疫苗,那都是開枝散葉的事情了。
之所以現在才把諾貝爾獎頒發給他們,是因為新冠疫情期間,mRNA疫苗才第一次登上歷史舞台擔當主角,這才發掘出了當年那項mRNA修飾技術的巨大價值和無窮潛力。
人們在口頭上總是強調其重要性但行動上又經常不捨得投入經費的基礎科學研究,價值就體現在這裡。
(全文轉自微信公眾號基本常識)
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