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科普園地|“千淘萬漉雖辛苦,吹盡狂沙始到金”的mRNA技術,究竟有什么好?

作者 啟辰生 發布于 2023-07-06
分類:科普園地

mRNA從被發現開始,在長達幾十年的時間里,不穩定性和免疫原性等難題使其研發之路布滿荊棘。進入21世紀,mRNA合成、修飾技術、遞送技術等的突破基本解決了上述難題,mRNA技術從低迷中重煥生機。上期我們知道了mRNA技術“此物從何來”,現在我們來看看它為什么令人“對之驚且喜”呢?

使用傳統的藥物研發手段,我們可以設計出能與靶點蛋白結合發揮治療作用的小分子藥物,但可成藥的靶點蛋白數量有限,靶向性差。小分子藥物之后,生物技術藥物逐漸占據舞臺中心成為主角,如其中的代表性藥物抗體可作用的靶點蛋白種類更多,且通過蛋白質工程技術親和性得以提高,毒性降低等。但是,抗體藥物的分子結構更加復雜,生產成本更高。更為不利的是,這兩類藥物的研發周期均較長(一般10-15年),生產工藝也更為復雜。如果類似于新冠肺炎疫情等特殊情況突然發生,誰又能等得起呢?

相比之下,采用核酸類技術手段研發藥物,并非與靶點蛋白直接結合,而是基于堿基互補配對原則對表達相關蛋白的基因進行調節,且通過合適的遞送系統將其送入細胞內發揮作用,對胞內外和細胞膜蛋白均可發揮調節作用。此外,靶基因的堿基序列一旦確定,核酸藥物的序列設計就較為容易,可直接快速翻譯成蛋白質,研發周期大大縮短(一般4-7年),且其代謝產物天然,安全性高。以新冠疫苗為例,2020年1月,中國科學家公布新冠病毒基因序列,同年12月2日,mRNA疫苗就在英國獲得緊急使用授權。

在核酸類藥物研發技術中,科研人員的目光曾一度只專注于DNA技術。隨著遞送技術、序列修飾技術等壁壘的突破,mRNA技術展露出較DNA技術更大的優勢,主要有:一是靶點豐富。很多難成藥的蛋白或胞內蛋白均可由 mRNA 編碼表達,且可分泌至胞外、靶向受體或循環系統,靶向性選擇更加豐富。二是高效。mRNA無需進入細胞核,只需要到達細胞質即可啟動蛋白質翻譯,效率高。而DNA需要先入細胞核,然后轉錄成mRNA。三是安全。mRNA不會插入基因組,只是瞬時表達編碼蛋白,無持續累積毒性。而DNA和病毒載體,存在外源性感染風險。四是廉價,mRNA很容易通過體外轉錄過程合成,生產成本低,批量制造效率高。

在這些優勢的巨大光環下,“現在,所有的醫藥企業都在關注mRNA”成為不爭的事實。

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