mRNA COVID疫苗的開創者獲得諾貝爾生理學或醫學獎

mRNA COVID疫苗的開創者獲得諾貝爾生理學或醫學獎(Nature)

Ewen Callaway & Miryam Naddaf. Nature. 02 October 2023

今年的諾貝爾生理學或醫學獎授予了生物化學家Katalin Karikó和免疫學家Drew Weissman，以表彰他們在開發針對 COVID-19 的 mRNA 疫苗方面的發現。

諾貝爾委員會表示，這些疫苗已經被接種超過130億次，挽救了數百萬人的生命，並阻止了數百萬例嚴重COVID-19病例。

Karikó任職於匈牙利的塞格德大學(Szeged University)，而Weissman則在賓夕法尼亞大學的費城分校(University of Pennsylvania in Philadelphia, UPenn)工作，他們找到一種方法，將被稱為信使核糖核酸(messenger RNA, mRNA)的基因物質傳遞到細胞內，而不會引起不必要的免疫反應，為疫苗的開發鋪平了道路。

他們將平分1100萬瑞典克朗（約100萬美元）的獎金。

Karikó是第13位獲得諾貝爾生理學或醫學獎的女性科學家。她出生在匈牙利，於1980年代移居美國。「希望這個獎項能激勵女性、移民以及所有年輕人堅持不懈和克服困難。這就是我所希望的」，她告訴《自然》(Nature)雜誌。

新的里程碑

由莫德納(Moderna)和輝瑞BNT(Pfizer–BioNTech)聯合研發的COVID-19疫苗傳遞了mRNA，該mRNA指示細胞製造一種存在於SARS-CoV-2病毒顆粒上的蛋白質，稱為刺突蛋白(spike protein)。這刺激身體製造針對該蛋白質的抗體，同時引發其他免疫反應。

幾十年來，mRNA疫苗被認為是不可行的，因為將mRNA注射到體內會引發免疫反應，立即分解mRNA。在2000年代中期，在UPenn工作時，Karikó和Weissman證明，將mRNA中的一種分子，稱為尿苷(uridine)，替換為一種類似的分子，稱為假尿苷(pseudouridine)，可以繞過細胞的天生免疫防禦機制。

英國倫敦帝國學院(Imperial College London)的疫苗科學家Robin Shattock表示：「我很高興看到他們受到了認可。他們的貢獻對COVID-19疫苗的成功至關重要，我認為將在未來的RNA技術中發揮作用」。

英國倫敦帝國學院的疫苗免疫學家John Tregoning，在英國科學媒體中心(The UK Science Media Centre)的一份新聞聲明中表示：「他們證明改變疫苗中的RNA核苷酸類型會改變細胞感知它的方式。這增加了注射RNA後製造疫苗蛋白質的量，有效提高了疫苗的效率：用更少的RNA獲得更多的反應」。

諾貝爾委員會成員、斯德哥爾摩卡羅琳斯卡研究所(The Karolinska Institute)的免疫學家Qiang Pan Hammarström在獎項公佈後的新聞發布會上表示：「這一發現為醫學開啟了新的篇章。長期基礎研究的投資非常重要」。

疫苗革命

現在正在開發用於其他疾病的mRNA疫苗，包括流感(influenza)、HIV、瘧疾(malaria)和茲卡病毒(Zika)。

比利時根特大學(Ghent University)的mRNA疫苗研究員Rein Verbeke表示：「這真的像是COVID大流行以來一場革命」。他補充說，Karikó和Weissman的貢獻對於疫苗在大流行期間以及以後的成功至關重要。「他們的貢獻在整個mRNA疫苗平台的發展中起著關鍵作用」。

位於德國蒂賓根(Tübingen)的CureVac開發的一種包含未經修改的RNA的COVID-19 mRNA疫苗，在臨床試驗中表現平平，被廣泛認為是一個失敗案例。

COVID-19 mRNA疫苗的另一個關鍵組成部分是包圍修改RNA並使其進入細胞的脂質奈米粒子（lipid nanoparticles, LNPs）。Verbeke表示，許多科學家都為LNPs的開發做出了貢獻，如果諾貝爾委員會也承認了他們對mRNA疫苗的貢獻，那就更好了。他說，mRNA的修改和LNPs的開發「是使mRNA疫苗成功所必需的兩個主要步驟」。

然而，許多人參與了LNPs的開發，很難將任何一個人的貢獻單獨列出，Pierre Meulien說。他是法國斯特拉斯堡附近一家小型生物技術公司Transgène的研究員，在20世紀90年代曾研究使用mRNA觸發免疫反應。他補充說，Karikó和Weissman「確實創造了整個mRNA疫苗企業成功的關鍵」。

Shattock表示，mRNA疫苗和療法的發展仍然處於起步階段。科學家和生物技術公司正在忙於為mRNA技術找到新的應用，從癌症治療到下一代COVID-19疫苗。許多團隊也在致力於改進mRNA的傳遞方式。他說：「今天我們看到的並不是未來將要使用的技術，我們正處於RNA革命的初期。」

儘管COVID-19疫苗將mRNA疫苗推向了前台，但該技術的影響可能會遠及各個領域，Karikó表示：「它是無限的」。