科学家新视野-mRNA技术获诺贝尔奖,癌症疫苗新时代来临?
如同新冠疫苗瞄准新冠病毒特有的棘蛋白抗原,刺激免疫系统的原理,mRNA疫苗技术的下一步毫无疑问是癌症疫苗的应用。图为莫德纳疫苗。图/本报资料照片
2023年的诺贝尔生理医学奖由美国宾夕法尼亚大学教授魏斯曼(Drew Weissman)与匈牙利裔美籍生技科学家卡里科(Katalin Kariko)共同获得,两位也是2022年唐奖的得主,最主要贡献是将mRNA中的组成分子「脲核苷」替换为类似的分子「假脲核苷」,使mRNA可以有效逃过免疫系统的监视,不再诱发强烈发炎反应,这项研究发表于2005年的免疫学期刊。
因为新冠疫情的爆发,将魏斯曼教授与卡里科博士的mRNA疫苗技术推向临床实践,mRNA新冠疫苗横空出世,成为人类对抗新冠疫情的利器。未来,mRNA癌症疫苗可望开启癌症治疗的新页,为癌末病人带来生机。
2019年底全球爆发新冠疫情,人类面临紧急公共卫生危机而不得不加速研发疫苗,魏斯曼教授与卡里科博士的研究成果促成了mRNA疫苗的开发,莫德纳公司、辉瑞药厂与德国BioNTech公司,以前所未有的速度生产新冠疫苗,拯救成千上万人的生命,也彰显mRNA疫苗技术的价值。
■mRNA疫苗有三大优点
总体来说,mRNA新冠疫苗技术能大放异彩有三个原因,首先是化学修饰mRNA结构的技术,可避免严重发炎反应;第二是脂质奈米颗粒包覆mRNA的药物传输技术,可避免mRNA降解;最后是全球COVID19疫情时,药厂在极短的时间内完成三期人体临床试验,证实mRNA新冠疫苗的保护力。
相较于传统疫苗,mRNA疫苗的最主要优势就是制程简捷,药厂可以快速且大量地生产疫苗。从制药的角度来看,mRNA疫苗技术至少有三项优点。首先,mRNA疫苗内没有活病毒,不会像传统减毒疫苗在制程中,可能发生减毒不完整而造成宿主感染的风险。第二,mRNA疫苗的制备过程快速,不需要进行病毒分离、培养、纯化、减毒、去除杂质等复杂繁琐程序,不需要高防护级别的实验室,生产成本相对低廉。第三,生产mRNA疫苗的机动性高。面对不断变异的病毒,只要稍微修改变异的基因序列即可,可以快速因应不同突变的病毒而转换序列来生产疫苗。
然而,mRNA疫苗仍有缺点,主要是储存与运送不易,需要摄氏零下70度或零下20度的超低温特殊冷链系统。此外,mRNA疫苗长期如十几年后的人类临床数据,仍待研究与追踪。
■以基因定序、mRNA技术开发癌症疫苗
mRNA疫苗技术的下一步毫无疑问是癌症疫苗的应用,如同新冠疫苗瞄准新冠病毒特有的棘蛋白抗原,刺激免疫系统的原理。癌症疫苗可利用基因定序的方式,仔细分析病人的正常细胞及肿瘤细胞,寻找能产生蛋白质的肿瘤基因突变位点,以mRNA技术引导体内细胞生成癌细胞特有的抗原,使免疫细胞可辨认抗原后杀死癌细胞,达到治疗癌症的效果。
目前全球药厂致力于开发个人化癌症疫苗,其中又以美国莫德纳公司、美国辉瑞药厂及德国医药公司BioNTech的进展最为快速,科学家在恶性黑色素瘤的临床试验中有看到乐观的癌症疫苗效果。