新疫苗
核酸疫苗使用 mRNA 来指导细胞如何产生所需的蛋白质。 Libre de Droit/iStock 来自 Getty Images

美国开发的两种最成功的冠状病毒疫苗——辉瑞和摩德纳疫苗——都是 mRNA 疫苗。 使用遗传物质产生免疫反应的想法开辟了一个传统疫苗无法企及的研究领域和潜在的医疗用途。 黛博拉·富勒 (Deborah Fuller) 是一名微生物学家 在华盛顿大学从事基因疫苗研究 20 多年。 我们和她谈了 The Conversation Weekly 播客的 mRNA 疫苗的未来. 以下是该对话的摘录,为了长度和清晰度而对其进行了编辑。

基于基因的疫苗研发多久了?

这种类型的疫苗已经在为 关于30年. 核酸疫苗的原理是 DNA 产生 RNA,然后 RNA 产生蛋白质。 对于任何给定的蛋白质,一旦我们知道了基因序列或密码,我们就可以设计一种 mRNA 或 DNA 分子来促使人的细胞开始制造它。

当我们第一次想到将遗传密码放入某人的细胞中时,我们正在研究 DNA 和 RNA。 mRNA疫苗起初效果不佳。 他们 不稳定 它们引起了相当强烈的免疫反应 不一定可取. 很长一段时间以来,DNA 疫苗占据了主导地位,而且非常 首次临床试验是使用 DNA 疫苗进行的.

但大约七八年前,mRNA疫苗开始占据主导地位。 研究人员解决了很多问题——尤其是 不稳定 ——并发现 传递mRNA的新技术 进入细胞和修改编码序列的方法 使疫苗更安全地用于人类.


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一旦这些问题得到解决,这项技术就真的有望成为一种革命性的医学工具。 这正是 COVID-19 来袭的时候。

核酸疫苗与传统疫苗有何不同?

大多数疫苗会诱导抗体反应。 抗体是阻断感染的主要免疫机制。 当我们开始研究核酸疫苗时,我们发现由于这些疫苗在我们的细胞内表达,它们也 在诱导 T 细胞反应方面非常有效. 这一发现确实促使人们进一步思考研究人员如何不仅可以将核酸疫苗用于传染病,还可以用于免疫疗法来治疗癌症和慢性传染病——如艾滋病毒、乙型肝炎和疱疹——以及自身免疫性疾病,甚至用于基因治疗.

疫苗如何治疗癌症或慢性传染病?

T 细胞反应对于识别感染慢性疾病和异常癌细胞的细胞非常重要。 它们在从体内消除这些细胞方面也发挥着重要作用。

当细胞癌变时, 开始产生新抗原. 在正常情况下,免疫系统会检测到这些新抗原,识别出细胞有问题并消除它。 有些人得肿瘤的原因是他们的免疫系统不能完全消除肿瘤细胞,所以细胞会繁殖。

使用 mRNA 或 DNA 疫苗,目标是让您的身体能够更好地识别癌细胞产生的非常特殊的新抗原。 如果你的免疫系统能更好地识别和看到这些,它会 攻击癌细胞并将其从体内清除.

同样的策略可以应用于 消除慢性感染 如艾滋病毒、乙型肝炎和疱疹。 这些病毒感染人体并永远留在体内,除非免疫系统将它们消除。 类似于核酸疫苗可以训练免疫系统消除癌细胞的方式,它们可以用来训练我们的免疫细胞识别和消除慢性感染细胞。

这些疫苗的现状如何?

一些最早的核酸疫苗临床试验发生在 1990 年代和 是为了癌症,尤其是 黑色素瘤.

今天,有一个 正在进行的 mRNA 临床试验数量 用于治疗黑色素瘤、前列腺癌、卵巢癌、乳腺癌、白血病、胶质母细胞瘤等,并取得了一些可喜的成果。 Moderna 最近宣布了其使用 mRNA 的 1 期试验的可喜结果 治疗实体瘤和淋巴瘤

还有很多正在进行的癌症 DNA 疫苗试验,因为 DNA 疫苗是 在诱导 T 细胞反应方面特别有效. 一家名为 Inovio 的公司最近证明了对女性人乳头瘤病毒引起的宫颈癌的显着影响 使用 DNA 疫苗.

核酸疫苗能治疗自身免疫性疾病吗?

当一个人的免疫细胞实际上攻击人自己身体的一部分时,就会发生自身免疫性疾病。 这方面的一个例子是多发性硬化症。 如果您患有多发性硬化症,您的 自身的免疫细胞正在攻击髓磷脂,一种包裹肌肉中神经细胞的蛋白质。

消除自身免疫性疾病的方法是调节您的免疫细胞以防止它们攻击您自己的蛋白质。 与旨在刺激免疫系统更好地识别某些事物的疫苗相比,自身免疫性疾病的治疗旨在抑制免疫系统,使其停止攻击不应攻击的事物。 最近,研究人员创建了一种 mRNA 疫苗,该疫苗编码一种髓鞘蛋白,其基因指令稍作调整,以防止其刺激免疫反应。 疫苗没有激活增加免疫反应的正常 T 细胞,而是使身体 产生调节性 T 细胞 它只专门抑制攻击髓鞘的 T 细胞。新疫苗2

当人们发生突变或缺失某些基因时,会导致许多疾病,而核酸疫苗可以作为缺失基因的临时替代品。 ttsz/iStock 来自 Getty Images

新疫苗技术还有其他应用吗?

最后一个应用实际上是研究人员考虑将 DNA 和 mRNA 疫苗用于基因治疗的第一件事。 有些人天生就缺少某些基因。 基因治疗的目标是为细胞提供产生重要蛋白质所需的缺失指令。

一个很好的例子是囊性纤维化,这是一种由单个基因突变引起的遗传疾病。 使用 DNA 或 mRNA 疫苗,研究人员正在研究从根本上替换缺失基因并允许某人的身体 暂时产生缺失的蛋白质. 一旦存在蛋白质,症状可能会消失,至少暂时会消失。 mRNA不会在人体内持续很长时间,也不会整合到人的基因组中或以任何方式改变基因组。 因此,随着效果的消退,需要额外的剂量。

研究表明,这个概念是可行的,但还需要一些工作。谈话

关于作者

黛博拉·富勒, 医学院微生物学教授, University of Washington

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.

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