mRNA到底是什么 mRNA是什么?


mRNA到底是什么 mRNA是什么?

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mRNA到底是什么?跟美国有多大关系?
随着拜登发出声明已要求美国企业放弃疫苗核心专利,网上出现了很多的解读 。但在我看来很多都不准确 。本文尽量用通俗化语言说一下mRNA技术的基础知识 。
人体是由一百多万亿个细胞组成的 。细胞的成分中有核糖核酸,也就是RNA 。RNA和基因表达有关,基因的转录需要信使核糖核酸片段来帮忙实现,这个信使核糖核酸片段就是mRNA 。mRNA传递给细胞,就能在人体内制造特定的蛋白质 。
假如,人类能够在体外合成mRNA片段,再输送到人体内,不就能产生我们需要的蛋白质了吗?!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 。多么富有想象力的创举!
是的,理论成立,实现很难,几十年的默默坚守,直到新冠疫情出现 。
1961年,加州理工学院首次提取到mRNA 。
30年后的1990年,威斯康星大学的科研团队首次将体外转录的mRNA注射到小鼠骨骼肌内,如愿看到了期望中的蛋白质表达和免疫反应,震惊学术界 。
众多科学家投入了这个划时代生物技术的探索,但困难重重,进展缓慢 。主要是mRNA非常不稳定且容易被降解 。另外就是免疫系统会把所有进入机体的微生物视为敌人加以清除,这个过程往往会引发致命的炎症 。很多科学家都放弃了 。
宾夕法尼亚大学的卡里科教授一直没放弃,虽然一度没有经费甚至被降职 。
直到2005年,卡里科教授遇到了福奇实验室的韦斯曼教授 。他们俩从不同的专利角度相互促进,发现了一种针对mRNA致命弱点的补救方法——修饰核苷mRNA 。该mRNA可以潜入细胞中而不会导致细胞防御引起的炎症 。首次突破完成了!
好了,接下来就是如何包裹这些核糖核酸片段不被降解并递送到细胞内的问题了 。
60年代开始,科学家就一直在研究封装、递送大型分子的方法,这项技术发展了数十年,只是mRNA提出了比其他分子更大的挑战 。
2008年,一对土耳其裔德国科学家成立了BioNTech,13年,卡里科加入BioNTech担任副总裁 。
2010年,从修饰核苷mRNA中看到了拯救数以万计生命的希望,哈佛医学院的罗西副教授与麻省理工学院的工程师兰格、风险投资公司企业家Noubar Afeyan等人共同创立了Moderna 。
体外合成mRNA核糖核酸片段技术难点突破后就是包裹技术了,理论上很多材料都可以,很多纳米材料都拿来做过实验 。但目前获得成功性突破的是脂质体纳米包裹技术 。加拿大科学家库利斯也被认为是“脂质纳米技术之父”,他创办了Acuitas公司 。注意,这是理论上的突破 。
在奥地利,有家员工不足百人的家族企业Polymun,由卡丁格的父亲创立于1992年 。是全球范围内为数不多的脂质纳米颗粒制造商之一,因为需求不高,就这么默默不闻了三十年 。
好了,核糖核酸片段体外合成没问题了,包裹这些片段的脂质体纳米技术和生产也有了 。接下来就是重点:递送到细胞的技术 。
脂质体纳米颗粒递送技术(LNP),这也是目前在核酸药物领域应用比较广泛的递送技术类型 。但LNP技术最大的专利掌握在加拿大公司Arbutus的手里 。
好,这里给大家理一下:mRNA疫苗涉及合成、包裹和递送三个主要阶段 。在合成上,卡里科教授没有申请专利,包裹材料的专利在Acuitas公司,递送在Arbutus公司 。美国的莫德纳没啥核心专利,就是看到了商业前景后成立的公司而已 。


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