诺贝尔生理学或医学奖公布:核苷酸基修饰是如何改变世界的
北京时间 10 月 2 日下午,2023 年度诺贝尔生理学或医学奖揭晓,获奖者是美国科学家卡塔琳·卡里科和德鲁·魏斯曼。他们的研究成果开启了 mRNA 疫苗时代,为人类抗击疾病带来了革命性的新武器。
核苷酸基修饰在 mRNA 疫苗的研制中发挥了至关重要的作用,它可以防止 mRNA 分子降解,并逃避免疫系统的攻击。这听起来有点拗口,但别担心,接下来我们就来一探究竟,了解核苷酸基修饰是如何改变世界的。
核苷酸基修饰是什么?
核苷酸是构成 RNA 分子的基本单位,而核苷酸基修饰则是对核苷酸分子进行化学修饰,从而改变其性质。卡里科和魏斯曼发现,通过对 mRNA 分子中特定核苷酸进行甲基化(添加甲基基团)修饰,可以大大提高 mRNA 的稳定性和翻译效率。这意味着,经过修饰的 mRNA 分子可以更稳定地存在于细胞中,并更有效地指导蛋白质合成。
mRNA 疫苗如何发挥作用?
传统的疫苗是通过注射减毒或灭活的病毒或细菌来激发免疫系统产生针对这些病原体的抗体。而 mRNA 疫苗的工作方式则截然不同。mRNA 疫苗不会直接注射病毒或细菌,而是将编码病毒或细菌抗原的 mRNA 分子注入人体。这些 mRNA 分子进入细胞后,会指导细胞合成病毒或细菌的抗原蛋白。免疫系统检测到这些抗原蛋白后,就会产生针对它们的抗体,从而建立免疫记忆。
核苷酸基修饰在 mRNA 疫苗中的作用
如果没有核苷酸基修饰,mRNA 分子在进入细胞之前就会被降解,无法发挥作用。卡里科和魏斯曼的研究成果解决了这一难题,他们发现对 mRNA 分子进行甲基化修饰可以大大提高 mRNA 分子的稳定性,并使其能够逃避免疫系统的攻击。经过修饰的 mRNA 分子可以顺利进入细胞,引导细胞合成病毒或细菌的抗原蛋白,从而引发免疫反应。
核苷酸基修饰如何改变世界?
核苷酸基修饰的发现对于 mRNA 疫苗的研制具有里程碑式的意义。mRNA 疫苗具有以下优势:
安全性高:mRNA 疫苗不含病毒或细菌,因此不会引发严重的感染。
有效性高:mRNA 疫苗能够诱导强大的免疫反应,对多种病毒和细菌感染具有良好的保护作用。
研发速度快:mRNA 疫苗可以快速研发,一旦确定了病毒或细菌的基因序列,即可迅速合成对应的 mRNA 疫苗。
可扩展性强:mRNA 疫苗可以大规模生产,满足全球抗击疾病的需求。
mRNA 疫苗已经在新冠肺炎疫情中发挥了至关重要的作用。在短时间内,科学家们研制出了安全有效的 mRNA 疫苗,保护了数十亿人的健康,挽救了无数生命。
互动环节
你认为核苷酸基修饰在未来有哪些潜在的应用?
你对 mRNA 疫苗的发展前景有何看法?
你在抗击疾病方面有什么自己独到的见解?