麻省理工科技评论发布2021全球十大科技突破:mRNA疫苗入选

2021
02/26

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新冠全球大流行带来的疫苗竞赛大大加速了mRNA的研发和发展速度,除了催生了两款mRNA疫苗外,也必将为mRNA疗法在其他疾病领域的研究铺平道路。


来源 | 生物世界

2021年2月24日,麻省理工科技评论评选的“全球十大突破性技术”在杭州未来科技城正式发布。

入选的十大突破性技术包括: mRNA 疫苗 GPT-3 数据信托 锂金属电池 数字接触追踪 超高精度定位 远程技术 多技能 AI TikTok 推荐算法 绿色氢能



麻省理工科技评论介绍,评选 “十大突破性技术” 的目的不仅仅是展示新创新成果,同时也旨在强调是人类的智慧促生了这些创新技术 它们是科技领域最热门、最前沿、最具价值的研究领 域,从中孕育出的成果寄托着人类对未来美好生活的憧憬,也必将在未来社会生活中产生巨大的影响。

关于mRNA疫苗

2020年12月,美国食品和药物管理局 (FDA) 批准了由辉瑞/BioNTech联合开发的mRNA疫苗,以及Moderna公司研发的mRNA疫苗,用于预防新型冠状病毒感染。

实际上,早在COVID-19大流行之前,mRNA疫苗以其独特的优势就已经吸引了大量的制药公司参与研发。而如今, 针对新冠的mRNA疫苗的成功必将会在疫苗制备和药物研发领域引发一轮新的“海啸”!

信使RNA mRNA ,一种将基因密码从DNA传递到细胞的蛋白质制造机器的核酸分子,作为翻译的模板,科学家们希望可以将其重新设计成一套多功能的药物或疫苗,以此在机体内产生疗或预防疾病所需的任何东西。


具体而言,我们可以设计一个mRNA序列编码产生特定蛋白质,进而治疗疾病,而这就是mRNA疗法。

信使RNA (蓝色)引导细胞核糖体制造新的 蛋白质 (红色)

其中,mRNA疫苗即是将编码某种病毒抗原蛋白的mRNA直接导入到动物的体细胞内,并通过宿主细胞的翻译系统合成相应的抗原蛋白,进而诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答,以达到预防和治疗病毒感染的目的。

近年来,mRNA疫苗以极为惊人的速度在迅速发展,目前不仅存在多种SARS-CoV-2的mRNA疫苗,针对狂犬病、寨卡病毒、巨细胞病毒、流感和其他病毒的mRNA疫苗也正在通过临床试验。

mRNA疫苗和药物的优势和弊端

与传统的灭活疫苗、亚单位疫苗和基因工程疫苗相比,mRNA疫苗可以提供更强的免疫保护能力,且可以根据病原体变异情况迅速进行更新迭代。此外,接种核酸疫苗后,抗原蛋白在宿主细胞内表达,不容易引起机体的不良反应。

不仅如此,mRNA疫苗与mRNA药物在给药剂量上也存在区别。通常来说,疫苗只需要一剂或几剂,一旦免疫系统被训练具备针对特定病原体的免疫能力时,就不需要补充。但相对而言,mRNA药物可能会要求重复注射以维持其药效。目前进入临床试验的mRNA药物大多是‘药物效果比药物持续时间长’的药物。

然而,当患者需要重复剂量的mRNA来延续疗效时,其副作用可能会显现出来—— 这可能是由体内脂质纳米颗粒的堆积或对外源RNA分子的炎症反应导致的 。这一副作用严重阻碍了mRNA疫苗和药物的应用。

mRNA疫苗还可以用于癌症的预防和治疗

近日,中山大学肿瘤防治中心 夏小俊 课题组和中山大学生物医学工程学院 吴钧 课题组合作,在 PNAS 杂志上发表论文。

该研究报道了一类阳离子类脂材料C1作为抗原编码mRNA的纳米递送载体,能够高效递送和表达编码肿瘤抗原的mRNA,同时纳米载体自身能够激活抗原提呈细胞的天然免疫受体信号,实现作为mRNA递送载体和“自身佐剂”的双重功能;以C1递送编码肿瘤抗原的mRNA的纳米肿瘤疫苗在多种动物肿瘤模型上取得了良好的预防和治疗效果


近日,国家纳米科学中心 王海 团队和 聂广军 团队合作在美国化学会旗下期刊 Nano Letters 发表论文。

研究团队设计了一种包含氧化石墨烯 (RO) 和低分子量聚乙烯亚胺 (LPEI) 的水凝胶,可用于递送携带了免疫刺激佐剂的mRNA疫苗,注射到黑色素瘤小鼠模型体内后,该mRNA疫苗可保持活性至少30天,抑制肿瘤生长并防止肿瘤转移

这些研究结果表明, 水凝胶递送系统很有潜力,可以帮助mRNA疫苗作为癌症免疫疗法,实现长期抗肿瘤作用


新冠全球大流行带来的疫苗竞赛大大加速了mRNA的研发和发展速度,除了催生了两款mRNA疫苗外,也必将为mRNA疗法在其他疾病领域的研究铺平道路。

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关键词:
麻省理工,mRNA,科技,疫苗,药物

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