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醫學

mRNA療法即將到來

2022-05-01 衛斯曼(Drew Weissman)
不僅新冠疫苗,科學家正運用mRNA開發多種疾病的療法。
(繪圖:Thomas Fuchs)

僅在17年內,信使RNA(mRNA)療法從概念驗證發展成拯救全球無數性命的疫苗,數億人接種輝瑞/BioNTech(或稱BNT)和莫德納新冠疫苗。


2005年,卡里科(Katalin Kariko)和我發展出把mRNA注射到動物組織而不會引起危險發炎反應的方法。2017年,帕迪(Norbert Pardi)和我證明用脂質奈米粒子包覆修飾過的mRNA,可防止核酸分子遭身體分解、送入人體細胞、然後促使免疫系統產生可中和病毒的抗體,效果優於人體免疫反應。BNT和莫德納新冠疫苗都是使用了這種mRNA–脂質–奈米粒子系統(mRNA-LNP)。大型臨床試驗顯示,疫苗可防止90%接種者罹患新冠肺炎。


由於試驗結果極佳,加上許多針對接種者的研究,終於有充份的資料顯示mRNA疫苗的安全性以及有效性。mRNA-LNP系統優於以實驗細胞或雞蛋生產的傳統疫苗。其飛躍式的發展也提高投資意願,得以展開進一步研究。美國食品及藥物管理局(FDA)和相關監管機構現在已熟悉這項技術,對新療法的評估將更便捷。


mRNA疫苗引導細胞製造蛋白質,這些蛋白質誘發免疫反應對抗新冠病毒這類入侵者,訓練免疫系統攻擊實際感染時遇到的病原體。mRNA疫苗比傳統蛋白質療法(基因工程製造的人體或病原體蛋白質)和單株抗體療法(由實驗室製造的分子,可以像人體抗體一樣攻擊病毒)更容易量產。一旦建立穩定的生產設備,就能快速製造調整過的全新mRNA疫苗或藥物,不像蛋白質或單株抗體,每個新療法都需重新設計生產設備。新冠疫苗的成功,啟發了研究人員、藥廠和政府實驗室開發多種傳染病的疫苗,包括流感、巨細胞病毒、第二型單純疱疹病毒、諾羅病毒、狂犬病、瘧疾、肺結核、登革熱、茲卡病毒、人類免疫不全病毒(HIV)、C型肝炎病毒和所有冠狀病毒。研究人員正在找尋每種疾病的mRNA-LNP疫苗如何誘發有效的抗體反應。


mRNA疫苗的研究也可拓展應用到特定癌症、食物與環境過敏和自體免疫疾病療法。例如ATTR類澱粉變性症是一種與肝臟有關的致命疾病,其mRNA療法已進入第一期臨床試驗。雖然一些疾病的蛋白質藥物發展快速,但通常需要高劑量,且製程困難而昂貴,以mRNA遞送治療性蛋白質將有所幫助。在動物研究中這個方法能修復骨骼和治療氣喘等問題,目前正進行人體臨床試驗。美國國防高等研究計畫署甚至實驗以mRNA來遞送單株抗體,把這些抗體設計成可因應未知傳染病,目標60天內設計出療法與生產設備。


密集的新冠疫苗研究讓mRNA成為核酸療法的主力,幾乎能製造任何由特定細胞生產的蛋白質,這項技術已開始擴大應用,能以更便利、侵入性低且較便宜的方式來對抗疾病。例如獲得FDA核准、美國目前採用的鐮狀細胞貧血症基因療法,需要從患者骨骼抽出骨髓,處理細胞後再注射回患者體內;mRNA療法則只要注射在手臂就能把藥劑送達骨髓。如果證實可行,那些廣泛罹患鐮狀細胞貧血症的國家將能有更多人獲得治療。同樣地,mRNA療法會改變開發中國家許多傳染病療法,大幅提升醫療公平性。我和世界各地許多實驗室都有合作,例如與泰國曼谷朱拉隆功疫苗中心的研究人員開發泰國的新冠疫苗,在泰國設立製造中心,提供疫苗給泰國和鄰近七個中低收入國家。我在非洲與東歐也進行類似的工作,下一個目標是南美洲。


我們仍要克服許多難題,例如建立更好的供應鏈、輸送生產所需的原料和mRNA疫苗到世界各地,並持續改進疫苗以減少劑量。不過mRNA很容易製造,大部份國家應該都可生產自己需要的醫藥,只要能吸引並留住研發人才,就能維持當地高品質生產設備的營運。


# 關鍵字:醫學mRNA新冠病毒疫苗
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