mRNA疫苗的工作原理，用途以及安全性

随着天气变凉，COVID-19大流行的感染数量急剧增加。由于大流行病的疲劳，经济限制和政治不和，公共卫生官员一直在努力控制不断上升的大流行病。但是现在，制药公司Moderna和Pfizer / BioNTech的大量中期分析激起了人们的乐观情绪，即一种由信使RNA制成的新型疫苗，即mRNA，可以通过预防接种疫苗的人群中的COVID-19来提供高水平的保护。 。

这些初步报告虽然未发表，但超出了包括我在内的许多疫苗专家的期望。直到今年年初，我一直在开发针对寨卡和登革热的候选疫苗。现在，我正在协调一项国际努力，以收集有关已被诊断出患有COVID-19的患有当前或先前癌症的成年患者的报告。

Moderna报道称，在其30,000名美国成年参与者的疫苗候选基因mRNA-1273的第3期研究期间，在95例COVID-19病例中只有5例发生在接种疫苗中，而在安慰剂组中发现了90例感染。这相当于94.5％的功效。接受疫苗的感染患者中没有一例会产生严重的COVID-19，而接受安慰剂的患者中有11例（12％）确实发生了。

同样，在第三阶段临床试验中，辉瑞-BioNTech候选疫苗BNT162b2在预防感染方面有效率为90％，该试验招募了43,538名参与者，其中美国为30％，国外为42％

疫苗训练免疫系统识别病毒的致病部分。疫苗通常含有弱化病毒或纯化的病毒特征蛋白。

但是，mRNA疫苗是不同的，因为一个人没有注射病毒蛋白，而是接受了编码病毒蛋白的遗传物质-mRNA。当这些遗传指令被注射到上臂时，肌肉细胞将它们翻译成直接在体内的病毒蛋白。

这种方法模仿了SARS-CoV-2的自然行为-但疫苗的mRNA只编码病毒蛋白的关键片段。这使免疫系统可以预览真实病毒的外观，而不会引起疾病。此预览为免疫系统提供了时间来设计强大的抗体，如果个体被感染，该抗体可以中和真正的病毒。

尽管这种合成的mRNA是遗传物质，但它无法传播给下一代。注射mRNA后，该分子指导肌肉细胞内部的蛋白质生产，该蛋白质在24至48小时内达到峰值水平，并可持续几天。

尽管进行了深入研究，但传统的疫苗开发非常耗时，并且无法立即应对新型流行病（例如COVID-19）。

例如，对于季节性流感，从鉴定正在流行的流感病毒株到生产疫苗大约需要六个月的时间。候选流感疫苗病毒会生长大约三周，以产生一种混合病毒，这种病毒的危险性较小，并且能够在鸡蛋中生长。然后将杂种病毒注入许多受精卵中，并孵育几天以产生更多拷贝。然后从卵中收获含有病毒的液体，杀死疫苗病毒，并在几天内纯化病毒蛋白。

mRNA疫苗可以跨越开发传统疫苗的障碍，例如生产非感染性病毒或以医学要求的纯度生产病毒蛋白。

MRNA疫苗省去了许多制造过程，因为人体没有注射病毒蛋白，而是按照说明书生产病毒蛋白本身。

而且，mRNA分子比蛋白质简单得多。对于疫苗，mRNA是通过化学合成而不是生物合成来制造的，因此，与传统疫苗相比，重新设计，扩大规模和批量生产要快得多。

实际上，在SARS-CoV-2病毒的遗传密码可用几天之内，即可准备用于候选疫苗测试的mRNA密码。最吸引人的是，一旦mRNA疫苗工具变得可行，就可以针对其他未来的流行病迅速定制mRNA。

MRNA技术不是新技术。一段时间以前显示，当将合成的mRNA注入动物体内时，细胞可以产生所需的蛋白质。但是进展仍然缓慢。这是因为mRNA不仅非常不稳定而且易于降解成较小的成分，而且还很容易被人体的免疫防御系统破坏，这使得将其传递至目标的效率非常低下。

但是从2005年开始，研究人员想出了如何稳定mRNA并将其包装成小颗粒以将其作为疫苗提供的方法。预计mRNA COVID-19疫苗将是首个使用此技术并获得FDA批准的疫苗。

经过十年的努力，mRNA疫苗现已准备好进行评估。医师将注意意想不到的免疫反应，这可能是有益的，也是有害的。

开发mRNA疫苗的最重要挑战仍然是其固有的不稳定性，因为它更有可能在冰点以上分解。

mRNA构建基团的修饰和可以相对安全地包裹其的颗粒的发展，已经帮助了mRNA疫苗的候选者。但是，这种新型疫苗仍需要前所未有的冷冻室条件来进行分配和管理。

辉瑞-BioNTech mRNA疫苗将需要最佳地存储在华氏零下94度，并且将在略高于冰点的正常冷藏温度下约五天内降解。

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相比之下，Moderna声称其疫苗可以在大多数家庭或医用冰箱温度下保持长达六个月的运输和长期存储。 Moderna还声称，在解冻后的六​​个月内，其疫苗在36至46华氏度的标准冷藏条件下可以保持稳定，长达30天。

毫不奇怪，辉瑞还在开发使用干冰的运输容器来解决运输限制。