这是一个有无限前景的技术

作者:三联生活周刊

特约撰稿·任晓远(发自斯德哥尔摩)这是一个有无限前景的技术0三联生活周刊:能否用比较简单的语言介绍一下今年的诺贝尔生理学或医学奖?

潘嫱:我们来看一下这两位诺贝尔奖得主。这位卡塔林·考里科(Katalin Karikó)从学生时代就有一个梦想,就是要把RNA变成一种药物或者一种疗法。但是这个梦想比较难以实现,其中有几个原因:第一是RNA比较不稳定;第二是人们不知道怎么把RNA注入到正确的细胞里面;第三是细胞里会有免疫反应把它清除掉。因为这几个比较难的问题,在过去几十年里很多人都放弃了这个想法。

而卡塔林很坚持,她随后遇到了德鲁·韦斯曼(Drew Weissman)。韦斯曼是一位免疫学家——他曾经在美国国立卫生研究院(NIH)跟随著名的福奇博士(Anthony Fauci)做关于艾滋病病毒的研究。这两个人的背景完全不同,进行合作之后反而产生了互补的效果。

从科普的角度来说,可以说通过RNA将细胞变成一个“制药工厂”。也就是说,我们不需要花很多钱去建造一个工厂,而是通过RNA将制药的图纸交给细胞,就能制造出我们所需要的进行治疗或者用于疫苗的蛋白。这是很聪明的一个想法,但是在中间也会遇到很多困难。诺贝尔奖今天授予这两位科学家,是因为他们在中间克服了一个很重要的困难,就是细胞的免疫反应。细胞会把外来的RNA当成敌人,把它清除掉。而这两位科学家把在体外制造的RNA做了一些伪装和修饰,使它们看起来就像是我们自己体内的RNA一样,从而逃过了细胞的免疫检测。这些修饰过的RNA帮助两个科学家实现了最初的科学梦想,把人体细胞变成一个小工厂,制造我们所需要的蛋白。

三联生活周刊:可以说今年的诺贝尔奖考虑了科学贡献和社会影响两方面的因素。

潘嫱:在评奖时我们从来都会考虑这两方面的因素。在诺贝尔的遗嘱中就提到了要对人类做出贡献。同时我们也要考虑它必须是一个重大的科学发现。

三联生活周刊:在新冠病毒大流行期间,mRNA疫苗是多种疫苗策略中的一种。相比于其他疫苗,mRNA疫苗的优势在哪里?

潘嫱:制造传统疫苗需要很多的资源。比如说要进行细胞培养。制造灭活疫苗要先培养出很多病毒,再把它们灭活。这种工艺比较复杂,而且需要很多的资源。而对于mRNA疫苗来说,在理论上你只要产生出mRNA的分子就好了,不需要细胞,这就省略掉了很多的步骤,也让制造mRNA疫苗的速度更快。

mRNA疫苗也更灵活。比如病毒不断发生突变,这时mRNA疫苗的优势就体现出来了。如果通过传统手段,我们再去取得变种病毒,再去把它们灭活,又需要很长的时间。而只要病毒突变的序列一出来,我们马上就可以修改mRNA疫苗,非常灵活。

mRNA疫苗也更安全。不管是灭活疫苗还是减毒疫苗都还有一定的危险性。比如说减毒疫苗还存有一定致病的可能。而DNA疫苗,或者是基于病毒为载体的疫苗,它有把外源DNA整合入人类基因组的可能,因此存在一定的风险。mRNA疫苗是RNA,会直接变成蛋白,不会整合到我们的基因组里,它的生物安全性更高。总结起来它的优点在于快、省钱、灵活、安全。这是一个有无限前景的技术1三联生活周刊:mRNA疫苗在未来还有哪些可能的应用场景?

潘嫱:这是一个特别令人感到激动的事情。因为这并不是只能对应于一种疾病的药物,而是一种新技术,一个新平台,可以进行成千上万种不同的治疗。mRNA疫苗可以应对不同的病毒和变种,还可能开发出比如癌症疫苗。利用mRNA癌症疫苗应对皮肤癌和胰腺癌,目前都有了一些非常激动人心的前期结果。所以说mRNA新冠疫苗的成功也会给随后出现的癌症疫苗铺路。我也做癌症研究,所以认为这是非常令人兴奋的一点。另外我们现在一些基于抗体的癌症疗法,传统技术是我们先要用一个细胞去表达抗体,再用很长时间把蛋白提纯。现在把mRNA打进我们的细胞里就可以直接制造出抗体。不仅是癌症,还有对抗很多疾病的抗体都可以这样制造出来。有多少种疾病,就有多少种可能。这是一个有无限前景的技术。

三联生活周刊:作为一位免疫学家,你认为我们目前对于mRNA疫苗和人体免疫系统之间的互动关系还有哪些没有完全理解的地方?

潘嫱:我们做的研究不仅限于mRNA疫苗,也包括新冠病毒的感染机制。一方面我们要研究为什么有的人感染了新冠病毒症状很轻,有些人则非常严重。我们与很多科学家合作,发现了在很罕见的情况下会发生基因突变,造成一些人的原发性免疫缺陷。这样有些人即便很年轻,一旦感染新冠病毒症状也会很严重。另一方面我们发现有些严重感染病人有抗干扰素自身免疫抗体。干扰素是一类重要的细胞因子,它们在病毒感染初期非常重要。如果这些自身免疫抗体把干扰素这个通路给阻断了,感染就会发展到很严重。现在我们只是观察到了这些现象,还没有完全理解其中的原因。还有一个没有解决的问题就是“长新冠”(long Covid),还存在着很多的未知。

目前关于mRNA疫苗,我们可以了解它非常有效,以3年的时间观察来看也比较安全。至于有哪些长期的影响目前还不清楚,但是应该问题不大。

三联生活周刊:在发布会上也提到了,卡塔林·考里科在申请科研经费的过程中非常坎坷。这也让人产生出一个问题,就是科学家在申请科研经费的时候往往需要“同行评议”(peer review)。从卡塔林·考里科的个人经历来看,这种同行评议的系统对于科学家来说是否不大公平?

潘嫱:我想错误并不在同行评议系统,因为大家在进行评估的过程中一般都是比较公正的。错误发生在人们容易比较短视。比如每三四年都要重新申请一次经费,这就需要一些研究成果。那么人们怎么评估成果呢?往往都是看影响因子(impact factor),发表在《自然》(Nature)、《科学》(Science)、《细胞》(Cell)这类科学期刊上的论文数量。如果不能发表这类文章,就很难拿到科研经费。而对于一些需要长期投入的基础研究,三四年时间可能做不出那样的结果。所以我认为同行评议系统本身并不是问题,而是需要用什么标准来评价。一个科学家如果没有发表很多文章,你要怎么评价他?这是一个很重要的问题。

三联生活周刊:卡塔林·考里科后来选择和生物医药公司合作开发mRNA疫苗,她的这些发现肯定也从工业界得到了很大的支持。我们该如何看待现在学术界和工业界之间的关系?

潘嫱:实际上卡塔林·考里科的主要发现都是在去工业界之前做出的。以前大家都认为学校和公司是分开的,不过目前的趋势是工业界也在做很多很好的研究。越来越多的博士后和研究者都选择去工业界进行研究。这对于我们来讲也是一个很大的问题,就是学术界该怎么和工业界抢人才。我想这是相辅相成的。如果工业界有更多的资源,也有更强的愿望把基础研究应用到产品中去,那么我觉得这种合作就应该是促进性的,这是一个良性的竞争。从新冠疫苗的研发过程我们也可以看出来,不光需要研究者的发现,还需要临床医生的帮助,也需要工业界将它变成现实。大家需要一起工作。

三联生活周刊:你认为mRNA疫苗会是我们应对下一个全球大流行病毒的有力武器吗?

潘嫱:应该是的。因为它非常灵活,而且速度很快,两天之内就可以设计出应对的疫苗,这是其他疫苗不可能有的特点。

(作者任晓远为卡罗林斯卡医学院研究员) mRNA诺贝尔奖