MRNA技术的最新进展，由Covid-19大流行加速，标志着医学治疗革命的开始。

Messenger RNA或mRNA是首次发现于1961年。半个以上，世界上第一个针对Covid-19的第一个mRNA疫苗在几个国家获得了紧急批准 - 仅11个月后SARS-COV-2的基因组序列被释放了。

“ mRNA充当DNA和在我们细胞中采取作用的蛋白质之间的垫脚石。”安娜布莱卡尼，温哥华不列颠哥伦比亚大学的助理教授。“它在细胞的蛋白质制造机械上载有一块遗传密码。”

传统疫苗使用病毒蛋白片段或弱化病毒来训练我们的免疫系统。然而，BNT162B2（Biontech/Pfizer）和mRNA-1273（ModernA）Covid-19疫苗中的关键成分是MRNA编码的尖峰蛋白，该尖峰蛋白使冠状病毒可以进入我们的细胞。

“注射部位周围的细胞占用mRNA并开始制作病毒蛋白，在其表面上显示它，”解释约翰库克休斯顿卫理公会研究所的心血管科学系主席兼RNA治疗中心医学主任。“我们的免疫系统认为它是异常的，并开始对其进行反应。”

现在，全世界数十亿人已接收了COVID-19-MRNA疫苗。但是这种改变游戏的技术的潜在应用远远超出了预防疫苗的范围 - 有希望新的基于RNA的疗法浪潮帮助解决广泛的疾病。

改变游戏规则的技术

研究人员已经研究了mRNA疫苗已有数十年了 - 进行了重要的发现，这些发现是该技术快速部署以应对COVID-19的大流行。以前，将脆弱的mRNA分子的安全有效递送到细胞中已证明是该方法成功的主要障碍。解决这个问题的解决方案来自于脂肪的保护性微小泡沫的发展 -脂质纳米颗粒，或LNP，作为输送系统。

“这是一个重大突破，”贝莱斯热爱。“这意味着我们没有必要克隆克mRNA，因为这个过程是如此效率低下。”

发现在我们的RNA中修改的构建块 - 这有助于避免免疫检测也很重要。这俩BNT162B2和MRNA-1273 Covid-19疫苗包含假尿苷，有助于提高合成mRNA的稳定性，从免疫系统避难。

虽然在彼此的几天内批准了两个CoVID-19 mRNA疫苗，但在该领域的主要里程碑标志着，仍有持续克服的挑战仍然需要克服。并非最不重要的是，两种疫苗依赖于昂贵的温度控制的出货量和存储 - 围绕其分布产生障碍，尤其是缺乏可靠电力或制冷的远程社区。赌欧洲杯赔率

“当大流行击中时，我们刚刚没有达到确保这些疫苗的储备性稳定很长一段时间，”布拉克尼说。“这不是一个优先事项，因为我们只需要先开始工作。”

除了开发严格的温度要求不严格的mRNA疫苗配方，另一个巨大的优先级正在寻找降低剂量以降低不需要的副作用的风险的方法，包括手臂酸痛或流感样症状。

“在大流行的背景下，在短时间内感到沮丧是一个妥协，大多数人愿意采取，”德莱克尼州。“但他们可能不想让那种风险带来更多常规注射。”

Blakney的团队正在研究下一代RNA疫苗，旨在实现这一目标 - 使用自增殖RNA（SARNA）可以在细胞内部制作自身的副本。在实验中，他们表明，与标准mRNA相比，它们可以使用六个剂量的肉体剂量左右。

超越疫苗

一种mRNA疫苗平台的主要优点是其柔韧性 - 每次可以使用相同的配方，仅添加一个独特的组分：所需蛋白质的mRNA序列。

“只要你知道你需要瞄准的蛋白质，它只需要大约两天的时间才能设计新的mRNA疫苗，”布拉克尼说。

科学家现在正在加强为各种其他传染病开发mRNA疫苗的努力 - 从季节性流感到艾滋病病毒和疟疾。但可能性远远延伸到预防疫苗。

“RNA治疗剂将彻底改变医学，因为有很多机会对改善疾病，”Cooke。“你可以制作编码身体中任何蛋白质的mRNA - 这为新疗法提供了很多潜力。”

看似无穷无尽的可能性包括使用mRNA替代有缺陷或缺乏的蛋白质，或帮助免疫系统与癌症作斗争。甚至还有诱人的机会申请基于mRNA的方法在体内产生治疗抗体- 规避以蛋白质格式制造和提供这些处理的需求。

但是身体中合成mRNA的短寿命是目前解锁技术的全部潜力的障碍。一旦细胞内，线性分子易于通过酶降解。

“RNA将持续几个小时 - 而蛋白质的代码可能持续几天，但随后它已经消失了，”Cooke说。“虽然这足够长的疫苗，如果你想拥有更长的效果，这是一个问题。”

一个潜在的解决方案可能是使用圆形RNA（circrnas），由于它们缺乏开放末端，这是异常稳定的阻止酶促降解。

库克说：“在我们的计划中，我们发现圆形RNA可以持续数天。”

有针对性的方法

将基于RNA的治疗剂靶向人体特定位置也是一个重大障碍。

“如果您正在肌肉内或皮下注射脂质纳米粒子制剂中的mRNA，那就是RNA达到的地方，”Cooke解释道。“如果它静脉内送达，它主要是肝脏并保持在那里 - 如果你治疗肝脏疾病，那么如果你试图到达其他器官，那就太好了。”

研究人员正在探索各种不同的方法将RNA靶向不同的器官。例如，库克的团队正在开发将基于RNA的疗法传递到心脏的方法，例如直接进入心包或通过颈静脉进入心脏的静脉系统。

针对特异性免疫细胞的mRNA可以有助于改善一种癌症免疫疗法 - 所谓的嵌合抗原受体（汽车）T细胞疗法。治疗涉及从血液中除去患者的T细胞并通过向受体添加基因来修饰它们，这有助于它们更好地识别癌细胞。然后将工程化的汽车T细胞送回患者 - 促进免疫系统对抗其疾病的能力。

“这是一个非常复杂的过程，”Cooke说。“如果你可以相反，它可以反射编码靶向T细胞的受体的mRNA，它将提供一种更简单的治疗患者的方式。”

在最近的一项研究中，研究人员通过在靶向T细胞的脂质纳米颗粒中注射改良的mRNA。使用MRNA在体内生产汽车T细胞的能力可能具有用于治疗各种疾病的几种治疗应用。

医学新时代

Covid-19 mRNA疫苗的临床成功将技术推向敏捷。

布拉克尼说：“在大流行之前，这被认为是一项高风险的技术，因为没有人从事III期审判。”“但是我们现在已经看到它们具有出色的效率和安全性，这是该领域的全面改变者。”

门现在开放，为开发新的基于RNA的治疗方法的新筏，可能替代现有的疗法或为目前顽固性疾病提供治疗。

“这是我们颤抖中的新箭，”库克兴奋地说。“该领域将继续增长并为患者提供许多革命性的新疗法。”