信使RNA疫苗的前世今生

在少数科学家的坚持下,信使RNA疫苗克服重重困难并最终获得成功。

(本文首发于2021年7月8日《南方周末》)

责任编辑:朱力远

信使RNA疫苗的主要发明人德鲁·魏斯曼(Drew Weissman)和卡塔琳·卡里科(Katalin Karikó)。

为抗击新冠疫情,各国政府和企业正在以前所未有的速度推进各种新冠疫苗的研发和临床试验。目前,全球已批准十多种新冠疫苗的紧急使用申请,累计已注射超18亿剂疫苗。新冠疫苗无疑已成为全球抗击新冠疫情的有力武器,而信使RNA疫苗因其快捷方便的疫苗设计和强烈的免疫反应机制而备受关注。

一种小分子

随着两款保护率超过90%的新冠信使RNA疫苗在全球范围内被批准紧急使用,原本默默无闻的匈牙利裔生物学家卡塔琳·卡里科(Katalin Karikó)越来越受到媒体和公众的关注。此前,作为两届奥运会金牌得主、美国著名赛艇运动员苏珊·弗兰西亚 (Susan Francia)的母亲,早年在降职、辞退边缘徘徊的卡里科可能偶尔被公众所知晓。但是一切都因为新冠疫情在全球肆虐而改变,卡里科因为与美国免疫学家德鲁·魏斯曼(Drew Weissman)在信使RNA疫苗领域的开创性研究被媒体广泛报道。过去两年,卡里科荣获了十多个奖项,甚至有人预测,卡里科很快将获得诺贝尔生理学或医学奖。

1982年从匈牙利塞格德大学获得博士学位之后不久,卡里科前往美国寻找科研生涯的新起点。1985年,卡里科在费城天普大学参加了一项临床试验,首次了解到RNA作为药物可以用于医学治疗,从此走上了一段曲折而坚定的RNA医学研究之路。

相比于生命遗传物质脱氧核糖核酸(DNA),RNA是一种结构简单而短小的单链核糖核酸。这种RNA很容易被细胞中的核酸酶等物质分解,在DNA被发现之后的80年里,科学家一直没能找到这种稍瞬即逝的小分子。直到20世纪60年代初,三位分别来自英国、法国和美国的科学家才发现了隐藏在DNA巨大阴影下的一种特殊的小分子RNA。

原来DNA是所有生命体的遗传物质,由DNA组成的基因能指导细胞合成蛋白质,蛋白质则行使各种生理功能,比如血红蛋白运送氧气、胃蛋白酶帮忙将食物中的蛋白质分解成氨基酸等等。但是基因并不能直接指导合成蛋白质,还需要一种不太稳定的小分子来帮忙,这个小分子就是信使RNA。顾名思义,信使RNA就是传递遗传信息的核糖核酸分子。对生物体来说,DNA是遗传信息的携带者,可以将遗传信息传递给下一代,因为DNA的双链结构非常稳定;对细胞来说,DNA主要功能是指导细胞合成蛋白质,这一过程跟录音机的原理差不多,信使RNA将DNA携带的遗传信息转录下来,变身为生命遗传信息的“邮差”,在转运RNA的运送下,信使RNA被运送到细胞中的核糖体,然后核糖体RNA开始“翻译”信使RNA传递的遗传信息,将细胞中四处闲逛的氨基酸组装成各种各样的蛋白质,后者再去执行各种生理功能。

很显然,缺少了信使RNA的帮助,“满腹经纶”的DNA也只能干瞪眼,根本无法指导细胞合成蛋白质,生命也将无法延续。但是信使RNA又跟疫苗有什么关系呢?

不受待见

其实疫苗的原理是模拟病原体攻击模式,在

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网络编辑:吴悠

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