宾夕法尼亚大学的科学家在开发用于COVID-19疫苗的mRNA技术中发挥了关键作用。
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宾夕法尼亚大学医学部的传染病专家Drew Weissman博士帮助确定了辉瑞公司和Moderna公司开发的COVID-19疫苗中使用的mRNA技术的一个关键组成部分。(photo:PhillyVoice)从工作台到床边，将疫苗送到需要疫苗的人手中的过程是漫长而艰辛的--尽管去年的情况似乎表明。
没有人比宾夕法尼亚州医学院的研究人员更清楚这一点，他们帮助创造了用于上周美国食品和药物管理局授权的COVID-19疫苗的信使RNA技术。
该疫苗由辉瑞公司和BioNTech公司开发，是第一个利用合成mRNA的疫苗，这是一种利用遗传物质引发免疫反应的方法。Moderna的冠状病毒疫苗，仍在FDA审查中 ，也使用了这种方法。
遗憾的是，普通公众并没有看到很多幕后工作。而这也会影响公众对疫苗的安全性和有效性的看法。
从1月初首次确定SARS-CoV-2病毒的基因序列到第一支疫苗准备在美国发放，只过了11个月。
据民调显示，这种快速的发展速度似乎助长了人们对COVID-19疫苗的一些犹豫。 这让许多科学家对社会的认同感感到担忧。
在合成mRNA技术的发展中发挥了不可或缺的作用的传染病专家德鲁-魏斯曼博士周一阐述了向公众保证疫苗是安全和有效的--并依赖于十多年来对合成mRNA的实验室研究。
魏斯曼在一次虚拟讨论中强调了疫苗背后的科学。
合成mRNA不是一项新技术，魏斯曼强调。 研究人员已经被其潜力所吸引了几十年--t他第一次将mRNA注射到动物体内用于治疗目的发生在1990年代。
人体依赖于数百万种蛋白质。信使RNA指示细胞制造哪些蛋白质。
理论上，合成mRNA允许科学家操纵这一过程来创造任何蛋白质，包括疫苗接种所需的蛋白质。但研究人员发现，人体的免疫系统往往会在合成mRNA到达预定目标之前就将其摧毁--这是一个重大障碍。
20世纪90年代，宾大的Katalin Karikó，现在是BioNTech的高级副总裁。
身体正在识别合成mRNA的四个分子构件中的一个，即核苷，是一个入侵者。为了解决这个问题，他们改变了有问题的核苷，使合成mRNA能够从人体的防御系统中溜走。
这一发现对辉瑞公司和Moderna公司的COVID-19疫苗的成功至关重要。合成的mRNA指示细胞复制病毒的独特尖峰蛋白，引发免疫反应。
"脂质纳米颗粒的加入可以保护RNA不被降解，并促进尖峰蛋白的翻译，"Weissman说。"它也是一种佐剂，通过诱导帮助细胞来推动抗体的产生，从而促进免疫反应。
"它们非常安全，耐受性好。我们对这项技术进行了七年的研究，并用它免疫了许多不同的动物。"
脂质纳米颗粒还被用于某些药物治疗，包括化疗药物Doxil和胆固醇药物Repatha，以帮助药物到达目标，而不会产生很多副作用。
魏斯曼说，未来，mRNA技术还可用于其他病原体的疫苗和治疗，包括疟疾、HIV和通用流感，以及个人癌症疫苗的开发。
他还说，它可以用来开发一种疫苗，以防止广泛的冠状病毒--就像本世纪初引起SARS和MERS爆发的那些病毒。
"我还认为我们需要考虑泛冠状病毒疫苗，"他说。"在过去的20年里，已经发生了三次冠状病毒的流行，我们必须假设会有更多的流行。"
宾夕法尼亚大学免疫学研究所所长E.John Wherry在讨论中说："疫苗从 "工作台到床边 "的过程体现了我们在宾夕法尼亚大学的工作。
一旦宾夕法尼亚大学和全国其他研究中心确认了第一批COVID-19病例，就部署mRNA技术研究住院COVID-19患者的免疫反应。
研究人员研究了他们的免疫系统对病毒的反应模式，Wherry说。他们的范围从一个强烈的反应，造成非常小的损害到一个非常弱的反应，离开病人病危。
他们还发现了所谓的 "味道 "反应。一些患者的心血管损伤较大。对于其他人来说，病毒主要表现为呼吸道疾病。
他说，这项研究有助于为辉瑞公司和Moderna公司的疫苗设计提供信息，并提供了对人类免疫反应的更好理解。
魏斯曼补充说，在研究和开发中没有走捷径。有4万多人接受了辉瑞公司的疫苗，没有观察到长期的副作用。
在疫苗中观察到的最常见的副作用--酸痛、肌痛、短暂性发烧--是免疫系统被激活的一个非常好的迹象。这是免疫系统的目的，他说。
魏斯曼说，mRNA也没有任何改变DNA的危险，并随着时间的推移改变一个人的遗传密码。
临床试验证实了辉瑞公司和Moderna公司的疫苗的有效性。Moderna公司报告说，志愿者在接种疫苗110天后，仍然对冠状病毒有高度保护。该公司预计，在需要加强注射之前，还需要数年时间。
"我们的目标是创造高质量的中和抗体，但使用mRNA技术的两种疫苗也会诱导T细胞反应--这是那些滑过抗体的感染细胞的备用计划，"Weissman说。
Weissman和Wherry承认，长期数据仍然很少，在对接种过疫苗的人进行更多的随访之前，科学家们不会知道全部的长期影响。
包括接种过疫苗的人是否还会被感染，是否会将病毒传染给他人等问题，仍然没有明确的答案。
研究刚刚开始检查这些问题，魏斯曼说。到目前为止，重点是疫苗是否保护防止生病-不是它是否保护防止感染。
他说，在这些问题得到解答之前，人们必须继续戴上口罩，并实行其他缓解策略。
