mRNA的故事:从不被看好的想法,到拯救人类的希望( 二 )


美国政府的Operation Warp Speed计划
不论mRNA疫苗能否成功 , 它们能够从科学家眼中的希望发展到临床试验阶段 , 甚至接近于被政府批准使用 , 背后都是许多人不懈奋斗的故事 。
这个故事始于30年前 , 一位不知名的科学家拒绝放弃自己的梦想 。
在mRNA技术的价值达到数十亿美元之前 , mRNA研究一直停滞不前 。 对于一位从事mRNA研究的匈牙利科学家来说 , 她的职业生涯似乎进入了死胡同 。
整个90年代 , Katalin Karikó都在不停地收到来自各方的拒信 。 她计划用mRNA对抗疾病的工作无法获得政府和公司的拨款 , 她甚至无法得到同事的支持 。
理论上 , 这一切都说得通 。 人体依赖数以百万计的蛋白质来维持自身的生存 , mRNA会告诉细胞 , 应该制造哪些蛋白质 。 如果你能设计出独特的mRNA , 从理论上讲 , 你就能利用这个过程制造出你想要的任何蛋白质:包括预防感染的疫苗 , 逆转罕见疾病的酶 , 或者是可修复心脏的生长因子 。
1990年 , 美国威斯康星大学(University of Wisconsin)的研究人员成功在小鼠身上证明了mRNA技术的可行性 , 而Katalin Karikó想要更进一步 。
mRNA的故事:从不被看好的想法,到拯救人类的希望文章插图
1990年发表在Science上的论文证实 , 直接向小鼠体内注射的mRNA或DNA可以表达为蛋白质
Katalin Karikó知道 , 问题在于mRNA非常脆弱 , 这意味着它很可能在到达靶细胞之前就被摧毁了 。 更糟的是 , 这可能会引发免疫反应 , 从而对患者的健康构成威胁 。
这是一个真正的障碍 , 但Katalin确信她可以解决这个问题——很少有人能够像她一样自信 。
“我每天晚上都在工作 , 为了获得更多的经费 , ”Katalin回忆道 。 她为获得资金所做的努力总是得不到回报 。
1995年 , 在美国宾夕法尼亚大学(University of Pennsylvania)任教六年后 , Katalin惨遭降职 。 由于没有经费支持 , 老板觉得她在mRNA方面的工作没有必要继续下去了 。
她又回到了学术界的最底层 。
Katalin说 , 通常在那个时候 , 人们会选择离开学术界 , 另谋出路 。
1995年对于Katalin来说非常困难 。 她亲身体验到了癌症带来的恐慌 , 丈夫被困在匈牙利处理签证问题 。 她的职业生涯也处于危机之中 。
“我想去别的地方 , 或者做点别的事情 , ” Katalin说 。 “我觉得自己不够好 , 不够聪明 。 我只是需要做出更好的实验结果 。 ”
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Katalin Karikó在位于美国宾西法尼亚的办公室里 , 现在是BioNTech公司负责mRNA工作的高级副总裁(图源:Jessica Kourkounis/Boston Globe)
随着时间的推移 , 更好的实验结果出现了 。 经过十年的反复试验 , Katalin Karikó和她在宾夕法尼亚大学的合作者Drew Weissman发现了一种弥补mRNA致命弱点的方法 。 免疫学家Drew Weissman拥有波士顿大学的MD和PhD学位 。
Katalin发现 , 应用mRNA技术最大的障碍是 , 合成的mRNA通常会导致免疫反应——我们的身体发现了入侵者 , 于是发动了反击 。 Katalin和Drew发现 , 解决的办法就像是给汽车换一个轮胎一样简单 。
每一条mRNA分子都是由四种核苷分子组成的 。 但在它被合成的过程中 , mRNA的其中一个组分——就像汽车的一个未对齐的轮子 , 会向免疫系统发出信号 。 所以Katalin和Drew只是将其稍加修改 , 创造出一种新的mRNA分子 , 可以在不激发免疫防御的情况下潜入细胞 。
“这是一项重大的发现 , ”经常与之合作的宾大医学院助理教授Norbert Pardi说 。 “Katalin和Drew发现 , 如果你把经过修饰的核苷加入到mRNA中 , 可以有一举两得的效果 。 ”