拉斯克奖得主魏斯曼最新撰文,mRNA技术应用范围会加大,将颠覆药物开发模式
时间:2022-02-26 09:24:48 热度:37.1℃ 作者:网络
导读
mRNA疫苗颠覆了传统免疫激活路径,使得细胞通过外界递送来的遗传信息——信使RNA即可表达特定的蛋白质,从而抵抗各种疾病。
mRNA疫苗还有量产优势,生产工艺流程简单。这也使得mRNA疗法成为人类对抗各种疾病的先进武器,从新冠肺炎、自身免疫疾病到癌症,都有望被这种新疗法攻克。
今天,《科学美国人》(Scientific American)刊登的RNA技术先驱之一——德鲁·魏斯曼(Drew Weissman)的撰文,魏斯曼与卡特琳·卡里科(Katalin Karikó)被视为mRNA疫苗的先驱。接下来,通过魏斯曼的洞见,我们来窥见一下mRNA疗法还有哪些应用潜力。
在魏斯曼看来,从蛋白质到单抗的递送,mRNA技术都有用武之地。
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接下来,美国FDA会加快对mRNA疫苗的评审
辉瑞-BioNTech和Moderna的新冠疫苗已提供给数亿人,挽救了无数人的生命。
2005年,卡特琳·卡里科(Katalin Karikó)和我发明了一种修饰mRNA分子的方法,使得它们注射到动物组织中时不会引起危险的炎症。
2017年,诺伯特·帕迪(Norbert Pardi)和我证明了由脂质纳米颗粒携带到人体细胞中的修饰mRNA,可保护mRNA不被人体分解,并促使免疫系统产生抗体,它比免疫系统本身更有效地中和入侵的病毒。
魏斯曼最新撰写的文章
Pfizer-BioNTech和Moderna疫苗都使用了这种“mRNA-脂质-纳米颗粒”平台,也就是mRNA-LNP递送系统。在大型临床试验中,它在超过90%接种疫苗的人身上显现效果。
这些试验以及后来接种疫苗的大量研究数据,为我们提供了足够的关于mRNA疫苗应用于人体的安全性和有效性信息。
总体而言,mRNA疫苗平台较传统的疫苗生产效率有显着的优势,而后者需要等待疫苗在实验室细胞培养皿中生长,往往要耗费更长的时间和精力。
mRNA疫苗这样的效率也加速了外界的投资力度,研究得以进一步展开。美国食品药物监督管理局(FDA)和相关监管机构也已熟悉了这项技术,因此新疗法的评审未来将会变得容易些。
mRNA疫苗原理示意图
mRNA疫苗指示细胞产生蛋白质,诱导人体对新冠病毒等入侵者产生免疫反应,实际上是训练免疫系统提前对未来实际病原体入侵做准备。
更重要的是,它们比传统的蛋白质疗法(天然的人类或病原体蛋白质的基因工程疫苗)和单克隆抗体疗法(实验室生产的分子,以与人类抗体相同的方式攻击病毒)更容易大量生产。
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mRNA疫苗治疗范围广泛,甚至可用来递送单抗
也就是说,mRNA疫苗一旦建立了可靠的生产设施,它就可以迅速切换到新的疫苗或药物的生产,这与蛋白质或单克隆设施不同,后者必须从头开始重新设计每种新疗法的生产。
这激励着研究人员、公司和政府实验室探索针对许多传染病的mRNA疗法,包括流感、巨细胞病毒、单纯疱疹病毒、诺如病毒、狂犬病、疟疾、结核病、登革热、寨卡病毒、艾滋病毒、丙型肝炎以及整个冠状病毒家族。
实际上,mRNA疫苗的工作也正在扩展到某些癌症、食物和环境过敏以及自身免疫性疾病领域。针对ATTR淀粉样变性(一种涉及肝脏的致命疾病)的积极结果,其1期临床试验也已完成。
虽然用于某些疾病的基于蛋白质的药物正在迅速扩大,但通常需要大剂量且生产通常难度大,而治疗性蛋白质的mRNA递送可能会有所帮助,这种方法已在动物身上起作用,如解决骨骼修复、哮喘等不同疾病,相关人体临床试验正在进行中。
美国国防高级研究计划局(Defense Advanced Research Projects Agency)甚至正在试验单克隆抗体的mRNA递送,这些抗体可以为以前未识别的传染病量身定制,目标是在60天内提供可靠的此类药物制造。
魏斯曼、卡里科当时的留影
全球抗击新冠疫情,让mRNA成为核酸疗法的领跑者。这些方法可以产生几乎由特定细胞产生的任何蛋白质。这项技术正在拓展新的应用:让它更方便、侵入性更小、更经济。
举例来说,美国FDA已批准了镰状细胞性贫血的基因疗法,需要从人的骨中提取骨髓、治疗并重新注射进人体,而mRNA疗法可以通过直接注射到人的手臂中来传递至骨髓,这种方法如果证实有效,将会大大加速镰状细胞治疗的扩展进程。
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mRNA疫苗有望弥合全球南北医疗鸿沟
同样,mRNA疗法可彻底地改变发展中国家许多传染病的治疗,有助于全球医疗卫生公平。
我正在与世界各地的实验室展开合作,例如我和曼谷朱拉隆功疫苗中心的研究人员制作了一种泰国COVID疫苗,并建立了一个高质量的制造中心,它将为泰国以及周边七个低收入或中等收入国家生产疫苗。另外,我也在非洲和东欧做了类似的工作,下一个将是南美洲。
这个过程仍然存在许多障碍,包括建立一个更好的供应链、mRNA疫苗及其生产所需原料的流通以及改进个体接受剂量等方面。
(克服以上问题),未来每个国家都会按照他们的需求来生产mRNA疫苗,只要它们能够吸引以及留住相关疗法开发的研究人员,以及高质量的生产基地,就可以mRNA技术来定制药物。
原始出处:
Thomas Fuchs. Messenger RNA Therapies Are Finally Fulfilling Their Promise. Scientific American,March 1, 2022.