Katrina20052021-04-15 23:19:13

研制mRNA新冠病毒疫苗的背后故事

自从新冠肺炎卫生事件成为全球性威胁以来,各国都在着手研制疫苗。目前,基于不同技术的近50种候选疫苗正在临床试验或已经开始规模接种中。

其中一种研发周期短,基于mRNA(信使RNA)技术,可以将细胞中的蛋白质制造引擎转变为“药物工厂”的疫苗走在了世界疫苗研发的前列,其有效性高达90%以上,更难能可贵的是这项mRNA技术将可以用来研制对抗癌症等疾病的疫苗。

可这项技术的创始人----卡特琳.卡瑞寇(KatalinKarikó)女士,默默无闻坐冷板凳40余年。

卡特琳.卡瑞寇,1955年出生于匈牙利一个叫索尔诺克的小镇,博士毕业后,她曾供职于

匈牙利塞格德大学(University of Szeged)生物研究中心。在80年代初,卡瑞寇在匈牙利科学院下属生物研究中心进行博士后研究。

期间,她参与了一项临床试验,对一些艾滋病、血液病和慢性疲劳患者进行双链RNA(dsRNA)治疗,期间她查阅大量关于mRNA的资料,奠定了她今后科研方向的基础。

但当时的匈牙利还是前苏联阵营的一员,经济发展水平远远落后于西欧和北美等国家,尤其是在科学研究方面投入严重不足,且重视“投入比”,像mRNA技术这一远远还看不到成果的基础研究自然就很容易就被停掉了。

 

这段持续4年工作,在她30岁那年,团队因经费短缺而被迫解散。卡瑞寇也被匈牙利塞格德大学(University of Szeged)解雇。

失业的卡瑞寇本想在欧洲找个离家近的工作,但终未如愿。最终,位于美国宾夕法尼亚州的天普大学(Temple University)给了她一个工作的机会。

1985年,卡瑞寇和丈夫带着女儿变卖了家里所有的资产准备去美国,但当时的匈牙利政府允许出国的人最多只能携带不超100美元的钱,卡瑞寇将全部的家当900美元缝进了女儿的玩具熊才带出了国门。

来到美国的卡瑞寇,成了宾夕法尼亚州天普大学一名实验室的助理研究员,专门从事基于mRNA基因疗法的相关研究。

虽然当时的科学家们尝试用mRNA来制造新药,可这项研究迟迟没有进展,新药实验结果都很不理想。

接下来的10年,成为卡瑞寇职业生涯的至暗时刻。

由于mRNA技术可用性差、安全性低、进展缓慢,在到达靶细胞前,就会被机体防御系统破坏。更严重的是,机体会本能视mRNA为入侵者,诱发严重的免疫反应,甚至导致死亡,这些导致mRNA技术逐渐趋冷。

经过很多次失败,多数科学家都放弃了,mRNA领域被称为“科学上的一潭死水”。

为了能持续研究,卡瑞寇到处申请经费,包括政府拨款、企业支持,甚至是找同事“援助”,但始终没有得到经费支持,没有人能相信她。

1989年卡瑞寇在宾州天普大学的研究团队被迫解散,卡瑞欧随后加入了宾夕法尼亚大学医学院。但情况依然没有好转,在接下来的多年里她依然申请不到任何研究项目资助,只能依靠实验室里其他教授分一些资源给她。

1995年,因为拿不到经费,又没有项目成果,卡瑞寇在宾夕法尼亚大学的教职,被降至最低级别。同一年,她又被诊断出癌症,需要进行两次手术,丈夫签证被拒、滞留匈牙利达半年时间,一边工作一边照顾孩子一边接受治疗,可卡瑞寇都咬牙硬抗了下来。

卡瑞寇坚持自己的信念。3年后,卡瑞寇终于申请到了10万美元的经费,也是在那一年,卡瑞寇遇到了生命中的贵人。

由于没经费订杂志,为了看到最新的论文,卡瑞寇还得自己去复印。有一次在复印机旁遇到了一个新同事,闲聊中得知这是免疫学家德鲁·维斯曼(Drew Weissman),他刚从美国国家卫生研究院(National Institutes of Health)跳槽到宾大。卡瑞寇告诉维斯曼她能造出任何一种mRNA,而且非常稳定。

怀斯曼教授慧眼识珠,他觉得卡瑞蔻的研究方向有价值,两人一拍即合,成为合作伙伴,探索用mRNA技术在生物医药上的应用。

2005年,他们终于找到解决人体免疫反应的办法,用弱化的版本替换了一个RNA的模块,成功将mRNA植入人体并导致了免疫系统的正常抗体反应。这一突破使mRNA技术走上快速发展的道路。

2006年,卡瑞蔻和维斯曼对其研究成果进行了商业化探索,他们成立了一家名叫RNARx的公司,致力于以RNA修饰技术为基础开发药物,这一次,他们获得美国政府100万美元的小企业资助。但该笔资金很快用完,研究仍没有显著进展。

而就此时,宾夕法尼亚大学和两位科学家就该技术的知识产权产生分歧。最终,宾夕法尼亚大学将专利权卖给另外一家公司。RNARx公司的商业化之路最终也破灭了。

直到2010年,斯坦福大学干细胞生物学博士后,美国波士顿儿童医院生物学家德里克·罗西(Derrick Rossi),读到了他们的论文,敏感的他感觉到其中巨大的商机,找到投资后,罗西联合几名科学家成立了一家名叫莫德纳(Moderna)的公司,致力于mRNA技术的研发。

此时,在欧洲的德国,有一对夫妻科学家也看到该技术的巨大潜力。他们团队组建了免疫疗法公司德国生物新技术公司(BioNTech),并将其美国总部设置在麻省剑桥,致力于开发基于mRNA技术的癌症疫苗。

2013年,德国生物新技术公司(BioNTech)聘请卡瑞蔻担任公司高级副总裁,此后8年时间里,德国生物新技术公司相继发表mRNA相关论文达150余篇。

尽管mRNA技术很前沿,但影响还只是局限在一个小圈子。

直到2019年底,新冠肺炎疫情爆发并在全球大流行,成为全球性卫生事件,使mRNA技术得到全球关注。

 

2020年1月10日,中国科学家于在网上公开发布了新冠肺炎病毒基因序列。因为mRNA技术不需要病毒本身来制造疫苗,莫德纳、德国生物新技术公司和其他公司的研究人员试图用这一技术迅速制造出新冠肺炎疫苗。

2020年11月16日,莫德纳公司宣布,其研发mRNA新冠疫苗有效率为94.5%,仅仅2天之后,德国生物新技术公司与辉瑞制药宣布,其研发的新冠疫苗有效率为95%。mRNA技术研发的疫苗有效性得到确认。

卡瑞寇终于迎来了事业的高峰,并且卡瑞寇很可能问鼎今年的诺奖。

而此时,她还只是宾州大学实验室默默无闻坚持了30年的adjunct associate professor (外聘兼职副教授),一个“扫地僧”式的人物。

mRNA技术有望在将来,为癌症、心脏病和其他传染病,提供新的治疗方法。

mRNA疫苗,并不需要真正的将病毒注射到人体,而是人造了一个RNA片段,引发人体同样的免疫反应,从而达到抗体的作用。其主要优点:

安全性高、副作用小。该技术只是激发了人体免疫反应而不注射病毒而感染病毒,副作用要小很多。

有效性强。医学界预计mRNA疫苗有效性在60-70%。而莫德纳和德国生物新技术公司两家公司大规模试验接种结果显示,超过95%的有效性。

研发生产速度快。常规疫苗研发临床验证批复使用等过程需要几年,mRNA 技术疫苗只需几周时间。这为挽救人类生命争取了时间。

在哈佛的一次演讲中,卡瑞寇强调她的成功“特别的依赖于失败”,因为她所研究的是未知领域,曾在路上遭遇了无数的失败和障碍。

但她没有放弃,她是个工作狂,经常全年无休,包括新年的那一天都在工作。

感谢卡瑞寇的坚持,感谢这个拯救了世界的人。

 

值得一说的是,卡瑞寇还培养了一个两届奥运会的世界冠军,那就是她的女儿,祖萨娜·弗朗西亚(ZsuzsannaFrancia)。其继承了母亲坚忍不拔的精神,祖萨娜在2008年北京奥运会和2012年伦敦奥运会上连续夺得了划船比赛冠军。

 

祖萨娜在2008年奥运会上,与已故篮球巨星科比的合影

资料来源:

 

1.Hungarian biochemist co-developed the basis for COVID-19 vaccine. REMIX

 

2.The story of mRNA: How a once-dismissed idea became a leading technology in the Covid vaccine race. STAT

 

3.'Redemption': How one scientist's unwavering belief in mRNA gave the world a Covid-19 vaccine. The Telegraph

 

4.Covid vaccine technology pioneer: 'I never doubted it would work'. The Guardian

 

5.The Brandeis alum whose research may lead to a COVID-19 vaccine. Brandeis Now

 

6.How two companies sprinted ahead in extraordinary race for a COVID vaccine. Reuters

 

7.Breakthrough COVID vaccine tech could help defeat other diseases. Reuters

 

8.KatalinKariko. WikiPedia

 

皇爷2021-04-15 23:31:14
伟大!
公鲨2021-04-16 02:21:09
德国生物新技术公司与辉瑞制药宣布,其研发的新冠疫苗有效率为95%——中国只宣称从德国公司进口疫苗
加州耍猴人2021-04-16 02:58:55
有个叫做英博的科研工作者,从美国回到中国带去了脂质运载系统,目前中国的mRNA将要进入三期试验了。这个英博是一个值得关注的人物
zillos2021-04-16 03:26:00
东北大学博士,在Moderna 做过,获批了职务专利
加州耍猴人2021-04-16 03:30:38
他回去的很及时,如果没有新冠大爆发,mRNA的思路会在很长时间内无法得到实践。
zillos2021-04-16 03:38:54
不知道这波能不能赶上,肿瘤疫苗也有市场。国内“风投”真有钱。
加州耍猴人2021-04-16 04:43:22
他拿到的是“天使”吧?背后一定有中共政府的作用--国家行为而已。对于新冠,我更愿意寄希望于药物而不是疫苗。
聂耳2021-04-16 15:37:43
莫德纳也在波士顿cambridge,好像是10前有哈弗MIT的几个人创立的,moderna的取名就来自 mRNA。这家公司几次临
聂耳2021-04-16 15:51:51
据我所知moderna有一次面临破产就是因为这mRNA做的疫苗反应太大,药厂不愿投资。这次是美国政府投资。它的三期试验还没有结束
聂耳2021-04-16 16:12:24
这2家药物研究所都在波士顿 cambridge 来波士顿玩时也可一并去那里看看,大概离哈弗大学2站地铁,因为我平时不坐地铁
红米20192021-04-16 20:51:17
人类这次是不幸中的万幸,有mRNA这个技术储备
Lacedaemon2021-04-17 01:35:31
厚 积 薄 发 ! 机会只给有准备的人,不是吗?
dj22021-04-17 02:21:55
这是可以让人类感动的人 !
笑薇.2021-04-17 03:53:00
技术是德国的,Pfizer 只负责销售。记得当出初特离谱要求德国公司优先提供给美国被拒绝吗?
萨克斯风2021-04-17 21:36:27
很好的文章!