新疫苗
核酸疫苗使用 mRNA 來指導細胞如何產生所需的蛋白質。 Libre de Droit/iStock 來自 Getty Images

美國開發的兩種最成功的冠狀病毒疫苗——輝瑞和摩德納疫苗——都是 mRNA 疫苗。 使用遺傳物質產生免疫反應的想法開闢了一個傳統疫苗無法企及的研究領域和潛在的醫療用途。 黛博拉·富勒 (Deborah Fuller) 是一名微生物學家 在華盛頓大學從事基因疫苗研究 20 多年。 我們和她談了 The Conversation Weekly 播客的 mRNA 疫苗的未來. 以下是該對話的摘錄,為了長度和清晰度而對其進行了編輯。

基於基因的疫苗研發多久了?

這種類型的疫苗已經在為 關於30年. 核酸疫苗的原理是 DNA 產生 RNA,然後 RNA 產生蛋白質。 對於任何給定的蛋白質,一旦我們知道了基因序列或密碼,我們就可以設計一種 mRNA 或 DNA 分子來促使人的細胞開始製造它。

當我們第一次想到將遺傳密碼放入某人的細胞中時,我們正在研究 DNA 和 RNA。 mRNA疫苗起初效果不佳。 他們 不穩定 它們引起了相當強烈的免疫反應 不一定可取. 很長一段時間以來,DNA 疫苗佔據了主導地位,而且非常 首次臨床試驗是使用 DNA 疫苗進行的.

但大約七八年前,mRNA疫苗開始佔據主導地位。 研究人員解決了很多問題——尤其是 不穩定 ——並發現 傳遞mRNA的新技術 進入細胞和修改編碼序列的方法 使疫苗更安全地用於人類.


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一旦這些問題得到解決,這項技術就真的有望成為一種革命性的醫學工具。 這正是 COVID-19 來襲的時候。

核酸疫苗與傳統疫苗有何不同?

大多數疫苗會誘導抗體反應。 抗體是阻斷感染的主要免疫機制。 當我們開始研究核酸疫苗時,我們發現由於這些疫苗在我們的細胞內表達,它們也 在誘導 T 細胞反應方面非常有效. 這一發現確實促使人們進一步思考研究人員如何不僅可以將核酸疫苗用於傳染病,還可以用於免疫療法來治療癌症和慢性傳染病——如艾滋病毒、乙型肝炎和皰疹——以及自身免疫性疾病,甚至用於基因治療.

疫苗如何治療癌症或慢性傳染病?

T 細胞反應對於識別感染慢性疾病和異常癌細胞的細胞非常重要。 它們在從體內消除這些細胞方面也發揮著重要作用。

當細胞癌變時, 開始產生新抗原. 在正常情況下,免疫系統會檢測到這些新抗原,識別出細胞有問題並消除它。 有些人得腫瘤的原因是他們的免疫系統不能完全消除腫瘤細胞,所以細胞會繁殖。

使用 mRNA 或 DNA 疫苗,目標是讓您的身體能夠更好地識別癌細胞產生的非常特殊的新抗原。 如果你的免疫系統能更好地識別和看到這些,它會 攻擊癌細胞並將其從體內清除.

同樣的策略可以應用於 消除慢性感染 如艾滋病毒、乙型肝炎和皰疹。 這些病毒感染人體並永遠留在體內,除非免疫系統將它們消除。 類似於核酸疫苗可以訓練免疫系統消除癌細胞的方式,它們可以用來訓練我們的免疫細胞識別和消除慢性感染細胞。

這些疫苗的現狀如何?

一些最早的核酸疫苗臨床試驗發生在 1990 年代和 是為了癌症,特別是 黑色素瘤.

今天,有一個 正在進行的 mRNA 臨床試驗數量 用於治療黑色素瘤、前列腺癌、卵巢癌、乳腺癌、白血病、膠質母細胞瘤等,並取得了一些可喜的成果。 Moderna 最近宣布了其使用 mRNA 的 1 期試驗的可喜結果 治療實體瘤和淋巴瘤

還有很多正在進行的癌症 DNA 疫苗試驗,因為 DNA 疫苗是 在誘導 T 細胞反應方面特別有效. 一家名為 Inovio 的公司最近證明了對女性人乳頭瘤病毒引起的宮頸癌的顯著影響 使用 DNA 疫苗.

核酸疫苗能治療自身免疫性疾病嗎?

當一個人的免疫細胞實際上攻擊人自己身體的一部分時,就會發生自身免疫性疾病。 這方面的一個例子是多發性硬化症。 如果您患有多發性硬化症,您的 自身的免疫細胞正在攻擊髓磷脂,一種包裹肌肉中神經細胞的蛋白質。

消除自身免疫性疾病的方法是調節您的免疫細胞以防止它們攻擊您自己的蛋白質。 與旨在刺激免疫系統更好地識別某些事物的疫苗相比,自身免疫性疾病的治療旨在抑制免疫系統,使其停止攻擊不應攻擊的事物。 最近,研究人員創建了一種 mRNA 疫苗,該疫苗編碼一種髓鞘蛋白,其基因指令稍作調整,以防止其刺激免疫反應。 疫苗沒有激活增加免疫反應的正常 T 細胞,而是使身體 產生調節性 T 細胞 它只專門抑制攻擊髓鞘的 T 細胞。新疫苗2

當人們發生突變或缺失某些基因時,會導致許多疾病,而核酸疫苗可以作為缺失基因的臨時替代品。 ttsz/iStock 來自 Getty Images

新疫苗技術還有其他應用嗎?

最後一個應用實際上是研究人員考慮將 DNA 和 mRNA 疫苗用於基因治療的第一件事。 有些人天生就缺少某些基因。 基因治療的目標是為細胞提供產生重要蛋白質所需的缺失指令。

一個很好的例子是囊性纖維化,這是一種由單個基因突變引起的遺傳疾病。 使用 DNA 或 mRNA 疫苗,研究人員正在研究從根本上替換缺失基因並允許某人的身體 暫時產生缺失的蛋白質. 一旦存在蛋白質,症狀可能會消失,至少暫時會消失。 mRNA不會在人體中持續很長時間,也不會整合到人的基因組中或以任何方式改變基因組。 因此,隨著效果的消退,需要額外的劑量。

研究表明,這個概念是可行的,但還需要一些工作。談話

關於作者

黛博拉·富勒, 醫學院微生物學教授, 華盛頓大學

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.

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