新冠这只恶魔蝴蝶挥一挥翅膀,可能会给世界带来怎样的惊喜?

1815年,能载入史册不仅仅因为这一年拿破仑滑铁卢战役,还因为这一年发生了一场巨大的灾难事件。

沉寂几个世纪的坦博拉火山突然爆发,直接造成92,000人死亡,堪称人类史上见到过的最大一次火山喷发。

然而更可怕的远不止于此,火山灰飘到了全世界久久不散,阳光被挡住,导致当年全球平均气温因此下降了1.5度,那一年的欧洲七月份就下雪。

随之而来全球农作物歉收,导致了严重的饥荒,史称为“乞丐年”。然而“祸兮福所倚”,这场世界级大灾难竟带来了意外的惊喜。

一个名叫冯·李比希德国小孩长期挨饿,在这一年下定决心:找到让植物能更好地生长的办法。

正是这个冯·李比希,后来发明了化肥,因为化肥而被养活了的人远远超过因为那次火山爆发而死去的人。没人能想到,火山爆发带给人类的意外惊喜竟然是化肥。

2019年年底,新冠这只恶魔蝴蝶横空出世,给世界带来了无尽的灾难,即便到现在依旧无法彻底摆脱它的阴影,这场灾难有没有可能给世界带来惊喜呢?

被世界首富“瞄准”的mRNA技术

这次新冠来势汹汹,全球都投入了巨大的人力和资金让研发过程加速,同时,也“催熟”了一种之前一直处于试验阶段的mRNA技术。

而这不仅对于新冠疫苗,对于整个疫苗行业,都将产生颠覆性结果。从更长远的角度看,一直被看作人类难题的癌症、狂犬病、甚至HIV疫苗都有可能因此诞生……

2020年11月,行业龙头Moderna公布了mRNA疫苗治疗肿瘤的数据,证实mRNA联合PD-1抑制剂能够缩小多种晚期实体肿瘤病灶。

在头颈部鳞状细胞癌患者中,联合用药组总缓解率为50%,疾病控制率达到90%,显著高于单用PD-1抑制剂患者。

新晋全球首富、硅谷钢铁侠、特斯拉创始人马斯克,作为新冠确诊后的康复者,在今年年初接受采访时对mRNA技术赞不绝口,并明确表示要“瞄准”这一全新的医学领域——mRNA技术。

马斯克表示,mRNA疫苗尤其有趣,因为mRNA技术可能是癌症的潜在治愈方法。“医学的未来是mRNA,基本上,你可以使用mRNA治愈一切。它就像一个电脑程序,你可以对其进行编程以执行所需的任何操作。你甚至都可以变成蝴蝶。”

作为第一步的行动,马斯克已经宣布,特斯拉将“为总部位于德国的CureVac公司打造RNA微型工厂”。据悉,特斯拉建立的RNA生物反应器可以制造疫苗及生产药物。

在人类历史上,每一次战争往往都会带来技术上的突破,比如两次世界大战后的航空技术、冷战期间的太空竞赛,从长远来看,这些突破会让生活变得更好,而不是更糟。

而这次靠新冠疫苗“出圈”的mRNA技术,就是一场重要的医学革命,给人类和生物科技带来的影响,或许会超过这场疫情本身。

癌症治疗的“黑技术”

mRNA肿瘤疫苗

肿瘤免疫治疗,大家最先想到的一定是以PD-1为代表的免疫检查点抑制剂。

实际上,在肿瘤治疗领域,还有多项免疫治疗的成果崭露头角,肿瘤疫苗也是其中的热点之一,当中的mRNA肿瘤疫苗在多种疫苗类型中脱颖而出,该领域研究发展也较为迅速。

mRNA肿瘤疫苗一般是使用翻译蛋白质的模板信使RNA(mRNA),以此为基础完成制备并注射入体内,通过人体细胞的蛋白质合成系统合成出特异性抗原蛋白,作为“靶标”,诱导机体产生对“靶标”的免疫应答,进而针对性攻击肿瘤细胞。

这相当于给癌细胞画了幅肖像画,让免疫细胞去识别,凡是发现具有这种特征的敌人就消灭它。

那么mRNA疫苗具体是如何精准杀伤癌细胞的呢?

mRNA疫苗是一种针对每位肿瘤患者量身定制的个体化肿瘤疫苗。

  • 首先对患者的癌症组织和血液样本中的癌细胞进行二代测序(NGS),找到癌细胞中独有的基因突变,也称为肿瘤抗原。肿瘤抗原可以帮助免疫系统将癌细胞与正常细胞区分开;
  • 接下来,根据每位患者免疫系统的独特特征和癌症的特定突变,选择出最能够激发人体免疫反应的新抗原序列;
  • 之后,创建能够编码每种突变的疫苗,并将其加载到单个mRNA分子上。目前mRNA疫苗癌症疫苗能够容纳高达34个编码新抗原的mRNA序列,未来将会容纳更多。

一旦疫苗注射到患者体内,mRNA上携带的指令就会告诉患者的癌细胞表达所选的肿瘤抗原,这样患者自身的免疫系统就能够识别出癌细胞并精准的杀灭它们。

mRNA疫苗史上首秀,优势如何?

mRNA新冠疫苗获批意味着mRNA技术正式走上前台,开启在人类卫生史上的首秀,那么mRNA技术优势主要体现在哪些方面呢?

01

不带有病毒成分,没有感染风险

相比传统的灭活疫苗、减毒活疫苗,mRNA新冠疫苗中不含有完整的病毒,故不存在感染风险。

02

研发周期短,能够快速开发新型候选疫苗

由于mRNA新冠疫苗的研发无需分离毒株步骤、也不需要细胞培养设备,研究员仅需通过连接网络,从数据库中检索到病原体基因序列就能迅速制备出高效疫苗。

同时,mRNA新冠疫苗则具有一定的“可塑性”,研发人员只需根据调整后的“基因图纸”进行简单修改,即可快速研发出新型候选疫苗,这样就能将进入临床试验前的研发时间大大缩短。

03

具有双重免疫机制,免疫原性强,不需要佐剂

在传统疫苗研发过程中,我们常常需要添加佐剂来增加疫苗的免疫原性。然而,佐剂在发挥有利于疫苗疗效作用的同时,也带来了一些安全性问题,增加了疫苗的毒副作用。

而 mRNA 新冠疫苗既可诱导人体产生体液免疫,又可引发人体产生细胞免疫,它具有双重免疫作用。

此前,mRNA技术的探索已经进行了数十年,但期间并未有一款mRNA疫苗或药物正式获批上市。mRNA新冠疫苗让mRNA技术走向“前台”,其影响已经超过了这场疫情本身。
人体依靠数百万种微小的蛋白质来维持自身的生命和健康,并利用mRNA来告诉细胞制造哪些蛋白质。从理论上讲,如果能够设计mRNA,人体内就拥有了一个蛋白质制造工厂,可以制造任何想要的蛋白质——抗感染的疫苗或抗体,治疗罕见疾病的酶,或是修复受损组织的生长剂。
未来,mRNA技术可能允许一种疫苗针对多种疾病,甚至可以根据个人基因组来创建个性化疫苗,从新冠疫苗起步,mRNA或将重新定义疫苗的研发技术。
未来mRNA技术很可能如马斯克和许多人所预期的一样,从疫苗到癌症治疗,深刻改变生物科技的未来。
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