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北京时间今天晚上，2023年诺贝尔生理学与医学奖公布，获奖者是卡塔琳·卡里科（Katalin Karikó）、德鲁·魏斯曼（Drew Weissman）。表彰他们在核苷酸碱基修饰方面的发现，这一发现使得开发出针对COVID-19的有效mRNA疫苗成为可能。

mRNA疫苗是什么？

mRNA也就是信使RNA，它是细胞合成蛋白质时所使用的模板。

mRNA疫苗的有效成分是一些写有病原体蛋白质编码的信使RNA模板。将这些模板注入人体，可以让人体细胞根据模板生产出对应的蛋白质。

mRNA模板所产生的蛋白质展现了病原体的一些特征，但同时又不像病原体本身那样会导致疾病。人体免疫系统接触到这些蛋白质之后，就会识别并“记住”病原体的模样。等到下一次遇到病原体时，已经做好准备的免疫系统就能快速进行应对，从而避免感染。

mRNA模板所产生的蛋白质展现了病原体的一些特征，但同时又不像病原体本身那样会导致疾病。｜图虫创意

mRNA疫苗有什么优点？

在mRNA疫苗之外，人们已经有了很多种制作疫苗的不同方法。最原始的方法使用的是经过减毒或者灭活的整个病原体；有些疫苗注射的是已经合成好的病原体蛋白质；也有的疫苗会把一种病毒的遗传物质装进另一种无害的病毒“载体”里面。

COVID-19大流行前的疫苗生产方法丨nobelprize.org

这些疫苗也都是有效的，但是它们有一个共同的缺点：它们常需要大规模的细胞培养才能生产。这个特点导致了在新疫情突然爆发的时候，研发和大量生产新疫苗没有办法做得很快。

而mRNA疫苗的优势在于，它可以跳过细胞培养的步骤，用体外转录的方式更快地进行生产。正是因为有这样的优势，所以当COVID-19疫情爆发后，相应的mRNA疫苗能够以创纪录的速度得以研发和投入使用。早在2020年12月，就有mRNA疫苗获得了审批，并且在临床试验中显示出大约95%的保护效果，对控制疫情、拯救生命起到了重要的作用。

两位获奖者为mRNA疫苗做了什么？

制作mRNA疫苗听起来轻松，但实际过程远不是合成RNA分子并注入人体那么简单——这样直接注射的效果远远达不到人们的预期。

如果直接注射外来的mRNA到人体内，并不能有效地产生疫苗起效所需要的蛋白质，同时还会导致炎症反应。这一方面是因为RNA分子十分脆弱、需要特殊保护，另一方面是因为人体免疫系统会辨认出这些分子是外来物质，并对它们加以攻击。

而两位诺奖获得者所做的事情，就是找出了导致外来mRNA分子被免疫系统排斥的原因，并且让这个问题得到圆满解决。

卡塔琳·卡里科和德鲁·魏斯曼正在接受一剂他们帮助研制的 COVID-19 疫苗。｜Penn Medicine

生物化学家卡塔琳·卡里科（Katalin Karikó）和免疫学家德鲁·魏斯曼（Drew Weissman）通过研究发现，如果对人工合成的RNA分子做一些化学结构的调整，就可以避免炎症反应，提升mRNA疫苗的效果。这种关键的调整也就是获奖理由中所说的“碱基修饰”。

mRNA包含4种不同的碱基，缩写为A、U、G、C。诺贝尔奖获得者发现，经过碱基修饰的mRNA可以阻止炎症反应的激活（信号分子的分泌），并在mRNA传送至细胞时增加蛋白质的产生丨nobelprize.org

总之，两位研究者的工作移除了mRNA疫苗走向临床应用时最大的技术障碍。可以说，如果没有他们的努力，我们就无法见到mRNA疫苗问世了。

作者：窗敲雨

封面图来源：图虫创意

参考文献

[1]https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2023/press-release/

明天下午，2023年诺贝尔奖还将公布物理学奖。果壳依然会跟你一起等待诺奖的结果，并在第一时间发布最靠谱的诺奖解读。

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