BNT、莫德纳疫苗设计只花2天？颠覆想像的医疗革命

BNT、莫德纳疫苗设计只花2天？颠覆想像的医疗革命。(示意图/Shutterstock)

新冠疫情后，mRNA疫苗一炮而红，许多专家都说，mRNA将会改写医疗历史。到底它为什么特别？我们的生活和疾病治疗，又会产生哪些改变？

你知道设计出一支新冠疫苗，前前后后要多久吗？答案可能比你想得还要短。药厂莫德纳设计一支mRNA（信使核糖核酸）新冠疫苗，只花了2天；辉瑞疫苗的药厂BioNTech，则只需要1天就够。

为什么？过去我们认为，疫苗研发得耗时数月、数年，但这件事早已改变。疫情期间，mRNA疫苗技术总算成熟，不但让疫情出现转机，也为医药研发铺展出全新可能性。人们之所以把mRNA称为「划时代的技术」，不单单是它拯救数亿人免于新冠死亡，背后更关键的是：它大规模突破了医疗技术过去的困境。

mRNA技术特殊在哪里？为生活带来哪些改变？因为它，哪些医药理想可能成真？

●mRNA疫苗怎么运作？　发「说明书」给细胞

我们打的传统疫苗，比如灭活疫苗或减毒疫苗，是把没有活性、或活性不高的病毒放进体内，让身体先被这些「脆弱的病毒」感染一次，产生抗体记忆。但mRNA疫苗，却是直接把一份「说明书」交给细胞，让细胞在体内做出「假病毒」，令身体自然产生抗体记忆。

具体怎么运作？首先，药厂会做出病毒棘蛋白的基因码（也就是说明书），然后把它包进奈米脂肪微粒、打入肌肉给人体吸收；接着，细胞就会做出「跟真病毒有几分神似的假病毒」，让身体误认成真病毒，产生免疫反应。过去，人类从来没有制作过这样的疫苗。

●mRNA疫苗的好处？

mRNA疫苗有不少好处，其中最重要的是，由于mRNA技术只需要病毒的基因定序，就可以「教」细胞去做假病毒，所以制作更容易。用上面的例子来说，传统疫苗要花大把时间，在实验室里做出假病毒、弱病毒，但mRNA疫苗只需要做「说明书」就行了。

这个特性让mRNA的制程奇快无比。药厂莫德纳执行长班塞尔（Stéphane Bancel）分享，从设计到制造完成、再到配送疫苗，只需短短7周。不过，要验证疫苗的安全性、有效性，则需长达数月的临床试验才能完成，这也是为什么要等一支疫苗上市，得等这么久的原因。

不仅制程快，德国Paul Ehrlich研究所教授贝克荷雀汀（Isabelle Bekeredjian-Ding）指出，mRNA疫苗做出来的是假病毒，不像真病毒具实质侵略性，所以对身体的免疫反应干扰更低，让免疫系统能更专心地生成抗体。

●「一个全新产业的诞生」　你的身体就是最大药厂

美国媒体形容，mRNA技术的进展是「一个全新产业的诞生」，更是医疗圈既有游戏规则的改变者。「mRNA技术独一无二，」贝克荷雀汀说：「除了新冠疫苗之外，至今还没有任何一支传染病疫苗，是用mRNA技术做的。」

虽然对疫苗而言，mRNA是全新的医疗应用，但mRNA在医界也有10年历史。过去mRNA不被当成药物，因为科学家不知道要怎么在实验室里，制造以基因为基础的成分。但现在，mRNA技术有所突破，科学家知道怎么重新设计新的mRNA、放到人体中，用mRNA来表达任何形式的蛋白质，身体就像变成了一座无所不能的药厂。我们几乎可以说，有了这项技术，人类离「治愈任何疾病」的梦想又更近了。

根据经济部技术处的产业技术评析，mRNA疗法技术应用，大致分成3个方向：

1. 传染病预防

亨利福特医疗体系的传染病专家韦恩曼（Allison Weinmann）指出，许多专家都在讨论把流感疫苗改成mRNA疫苗的效益，因为流感病毒日新月异、总是在突变，这种全新又快速的疫苗制作方式，能缩短疫苗制造的时间，也能提供更好的免疫反应。

2. 癌症治疗

在「自体免疫细胞疗法」中，科学家先用患者DNA做出抗原，打进患者体内。但现在有了mRNA技术，可以诱发体内自产，省时又省力，而且不会有异体移植的排斥问题，副作用也更少。该方法锁定肿瘤的特定区块，并促使身体自产抗原、激发免疫。目前，已有多家企业投入研究肺癌、卵巢癌、胰脏癌等疾病。

3. 遗传性疾病治疗

有些人基于遗传或其他因素，造成身上缺乏某些功能性蛋白质。透过mRNA技术，只要把mRNA放进人体，教体内细胞做出具有治疗能力的蛋白，那就不需要使用太多其他药物了，甚至某些很难根治的疾病，也有了化解方法。

癌症、罕见与遗传疾病都有救？

mRNA技术的应用很广泛，除了新冠疫苗之外，目前已有多家公司开发相关技术：

◎癌症：莫德纳与药厂默克（Merck）合作临床试验，结合mRNA癌症疫苗、免疫疗法药物Keytruda，治疗大肠直肠癌、头颈癌。该试验去年11月公布结果，前景可期。

◎爱滋病：莫德纳携手国际爱滋病疫苗倡议组织（IAVI）、美国斯克里普斯研究所（TSRI），启动爱滋疫苗临床试验。他们的设想是，透过持续接种生殖细胞系靶向为主的mRNA疫苗，直接激发抗原产出，就能成功诱发人体内的B细胞免疫反应，这对治疗HIV病毒至关重要。不只莫德纳，辉瑞药厂BioNTech也有相关的爱滋疫苗试验。

◎基因性遗传疾病：基因转译生物科学公司Translate Bio Inc.，现阶段正研究mRNA如何治疗基因性遗传疾病「囊肿性纤维化（cystic fibrosis）」。另一家基因编辑公司Intellia Therapeutics目前则正评估，使用mRNA为基础的疗法，治疗罕见的遗传疾病，比如淀粉样蛋白疾病（transthyretin amyloidosis）。

◎流行性传染病：包括疟疾、肺结核等疾病，虽有卡介苗、抗疟疾药物防护，但成效有限，全球每年仍有百万人死于这些传染病。mRNA疫苗的高效力将有望改写这一切，药厂BioNTech近期就宣布，将会投入疟疾疫苗的研发，给世人一支保护力高、效果又持久的疟疾疫苗。

◎心血管疾病：药厂阿斯特捷利康（AstraZeneca）目前正测试一款以mRNA为基础的心脏衰竭疗法。《心血管药物期刊》的研究指出，基因基础疗法具有促进心肌细胞再生、避●免细胞坏死、稳定冠状动脉斑块等好处。

●为什么mRNA效率高？　模组化「疫苗平台」是功臣

mRNA前景看俏，你或许会好奇，为什么mRNA能让治疗效率大幅提高？

制作mRNA疫苗的关键，就是病毒棘蛋白的基因序（说明书上的指令）。当我们想做一支新疫苗，只要知道病毒基因序，就能修改指令，立刻做出一本新的说明书。换句话说，科学家不只研发了一种疫苗，而是研发出能一体适用、制作疫苗的「模组」。

所有细胞内，都有DNA和RNA。mRNA、DNA中的质体、病毒载体的结构都差不多；但因应病毒变异株、新型传染疾病，我们却需要各式各样的抗原，好诱发免疫反应。科学家长年都想方设法，希望更快获得疫苗抗原。mRNA疫苗平台的出现，让科学家可以直接修改RNA中的基因序列，完全解决了这个问题。

不只mRNA疫苗，在制作各式各样的疫苗时，都有一个固定的基本制作流程，也就是所谓的「疫苗平台」。mRNA平台的模组中，由于RNA的基本组成结构差不多、非转译区也是固定的，所以只有转译区的编码需要修改，科学家改的就是这一段。

这对免疫产业来说，是革命性的改变。班塞尔指出，莫德纳嗅到mRNA技术的广大潜力，旗下已经创建疫苗平台，范畴横跨生物学、化学、配方与药物输递、生物资讯学和蛋白质工程。其运作方式类似电脑系统：开启电脑中不同的程式（mRNA药物），随选随用，用不同程式来解决不同问题（制造蛋白的一组特定基因序）。

伦敦卫生与热带医学院免疫专家佛莱契尔（Helen Fletcher）指出，通常平台技术出现后，就会开启一波全新的疫苗研发潮，来防范各种类型的病原体。针对mRNA平台后续的技术优化，至今也仍是医界关注重点。