疫苗开发的一场革命-但是我们都将从中受益吗?

 
多亏有了新技术，才有可能在三个月的时间内研制出一种针对新型冠状病毒的疫苗，以供人体测试。本文作者说，通常这需要几年时间。信贷：脊椎滑石症/ iStock通过操纵控制人体细胞功能的“使用说明书”，我们很快就能抗击多种疾病，包括新的冠状病毒爆发。但是，在最坏的情况下，这样的创新只会使富人受益。
最近，据报道，一种针对新冠状病毒的疫苗可以在一个月内对动物进行测试，而在三个月内对人类进行测试。这个过程通常需要花费数年时间，但是创新的疫苗技术可以达到创纪录的速度。
这项新技术利用了mRNA(信使RNA的缩写)，它携带着核酸-生命的化学“基石”。 Messenger RNA充当人体必须读取的基因(由DNA制成)的“工作拷贝”，以制造控制细胞生命过程的蛋白质。 RNA代表一个与DNA结构相似的分子家族。
对mRNA的研究正在以惊人的速度进行，但很大程度上掌握在少数私营制药公司的手中。从公共卫生的角度来看，这很麻烦。
极其昂贵
与当前包含其他形式的RNA的药物一样，疫苗和基于mRNA的药物的生产可能极其昂贵。
如果所有人，包括社会上最贫穷的人，都将参与mRNA技术所承诺的健康革命，那么研究必须在所有部门进行，而不仅限于私营企业。
但这将需要挪威和全球的公共部门对该技术进行投资。
主要改进范围
让我们清楚一点。我们今天使用的疫苗为全球健康奠定了坚实的基础。
传统抗病毒疫苗的开发通常从分离病原病毒的全部或部分开始，然后使之或多或少失去活性。然后将其注射到体内，以刺激所需的免疫反应。
自18世纪末开发出第一种天花疫苗以来，该策略一直奏效。
但是从那以后发生了很多事情。根据比尔和梅琳达·盖茨建立的支持疫苗开发的私人基金会的说法，疫苗在1990年至2017年之间挽救了1.22亿儿童的生命。
但是，仍有很大的改进空间。
再见过敏反应
当前的疫苗开发方法是复杂的过程，具有很多不确定性和大量测试的特点，所有这些都需要时间。
此外，必须将疫苗中使用的病毒设计成能精确达到刺激预期免疫反应的适当水平。如果刺激太温和，疫苗将无效。如果强度太大，接收者会生病。
我们目前的许多疫苗还含有微量的福尔马林化合物，在某些情况下会引起过敏反应。但是，如果我们使用基于mRNA的疫苗，则可以消除福尔马林。
那么秘密是什么?
人体细胞的使用手册
Messenger RNA有效地是我们的细胞用来制造蛋白质的“指导手册”。蛋白质对于人体中营养的吸收和加工以及有害物质的分解和身体更新至关重要。
大多数普通药物通过改变蛋白质功能发挥作用。但是，这些更改通常是不精确的-副作用可能从微不足道到危及生命。
Messenger RNA由四个缩写为A，U，C和G的核酸成分组成。这些成分的配置由细胞读取，就像烹饪食谱中的说明一样。如果无法读取mRNA指令，则其信息将无效，因此不会产生副作用。但是，如果正确理解了该信息，则人体将在正确的时间和正确的位置正确地制造出所需的正确种类的蛋白质。
因此，基于此过程的疫苗和其他药物为各种可能性打开了大门。
包装在合成分子中的蛋白质编码病毒片段
一旦确定了新病毒的基因组成，我们就可以将其关键片段编码为合成的mRNA分子，并将其作为疫苗传递给人体。
人体会按照疫苗中的说明生产新蛋白质。免疫系统会做出反应，但其保护性反应会继续进行，而没有任何感染风险。这样，当病毒出现时，身体就准备与病毒作斗争。
因此，我们面临的挑战是双重的。首先，mRNA的生产和管理是一个苛刻的过程。其次，事实证明很难将完整的遗传“工作拷贝”传递到我们细胞内最需要它们的位置。但是，科学家们通过将mRNA分子包装到基于脂质的纳米胶囊中克服了这些问题，从而为治疗各种疾病开辟了道路。
对抗癌症
潜在的应用范围包括抗癌药物，遗传性遗传疾病和神经系统疾病的药物，以及抗感染的疫苗。
在SINTEF，我们正在研究纳米颗粒mRNA在所谓的三阴性乳腺癌中的应用，这是该疾病最致命的形式之一。这项工作是名为EXPERT的项目的一部分，该项目由欧盟提供了1.5亿挪威克朗的资助。
在这种基于纳米颗粒的溶液中，mRNA片段可以很容易地被替换而无需药物在体内的分布不同。因此，当我们获得有关特定疾病的新事实时，有效药物治疗的途径可能会很短。
公共部门的参与
这个故事的另一面是与RNA药物治疗相关的高成本，这就是挑战所在。通过整合全球公共部门对该领域研究的投资，有可能防止市场驱动的私营企业垄断mRNA药物生产。
只有这样，mRNA技术才能为所有人造福，这符合联合国的可持续发展目标。