mRNA 疫苗诺奖前沿

给细胞下张订单,疫苗就这样造出来

卡里科和韦斯曼在复印机旁的一次闲聊,牵出了 2023 年诺贝尔生理学或医学奖——也是疫情里几十亿剂疫苗的起点。

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2021 年排着队打疫苗的时候,你可能没细想过一件事:针管里其实没有病毒,没有病毒的“尸体”,也没有病毒的碎片——只有一段小小的“订单”。细胞收到订单,照着生产了一种蛋白质,免疫系统演习了一轮,疫苗的活儿就干完了。这张订单叫 mRNA,而让它变得可靠到能救几百万人的两位科学家,拿下了 2023 年诺贝尔生理学或医学奖。

你知道吗

先认识一下这对搭档:匈牙利裔生物化学家卡塔琳·卡里科和免疫学家德鲁·韦斯曼。他们最早的深谈,发生在宾夕法尼亚大学复印机旁排队的几分钟里——两个人都在抢着复印论文,顺手聊起了各自的研究。

mRNA:细胞工厂的生产工单

把细胞想成一座工厂:DNA 是锁在图书馆里的总图纸,不许外借;要生产什么,就先抄一张工单发到车间,这张工单就是信使 RNA(mRNA)。车间里的核糖体照单加工,把氨基酸串成蛋白质。疫苗研究者的思路由此而来:与其把整个病毒或者它的碎片送进人体,不如直接发一张工单——“请生产新冠病毒表面的刺突蛋白”。细胞照办,免疫系统认下这个“通缉犯的长相”,等真病毒上门就能火速出击。

主意虽好,卡在了车间门口:体外人工合成的 mRNA 一进人体就被免疫系统当成敌人,引发强烈炎症,蛋白质产量也低得可怜。2005 年,卡里科和韦斯曼找到了破解之道——把工单上的一个“字母”换成修饰过的版本(假尿苷)。就这一个化学修饰,让工单成功伪装成“自己人”:炎症反应大幅减轻,蛋白质产量节节攀升。新冠大流行来临时,制药公司正是踩着这块垫脚石,用几个月就造出了此前通常要十年才能问世的疫苗。

  • mRNA:从 DNA 抄给核糖体的生产工单
  • 脂质纳米颗粒:护送工单进细胞的小胶囊
  • 假尿苷修饰:让工单伪装成自己人的关键一步
  • 刺突蛋白:病毒外壳上被免疫系统记住的特征
  • 免疫记忆:认过一次,下次秒杀

坐了二十年冷板凳的人

这条路的代价很少有人愿意付。上世纪九十年代,卡里科坚信 mRNA 能治病,却因为拿不到经费被大学降职,多次面临走人的境地。她后来回忆,那时候自己只有一个选择:要么放弃,要么把实验做下去。诺奖电话打来时,这位六十八岁的老太太说,自己“不知所措”。如今 mRNA 平台正在被用来研发癌症疫苗和罕见病药物——那张被退回过无数次的工单,正在越写越长。

想一想:既然疫苗的核心只是一段可替换的“订单”,下次新病毒出现时,为什么换一段文字就能换一种疫苗?如果订单还可以用来治疗疾病,你最希望它先治好什么?

疫苗的意义,在于让世界各地的人都能获得保护。——德鲁·韦斯曼(大意)