FDA批准辉瑞疫苗–加州大学圣克鲁斯分校的科学家解释了它的作用

2020年12月8日，将第一剂市售的冠状病毒疫苗注射到名为Margaret Keenan的英国非专家级疫苗中。预计美国将在本周晚些时候批准该疫苗。

COVID-19疫苗是在创纪录的时间内使用全新技术开发的。与传统疫苗一样，mRNA（信使RNA）疫苗会触发人体的免疫系统来对抗其来源的病毒。但是，大量生产mRNA疫苗要比传统疫苗快得多。科学家知道如何产生大量的mRNA。

加利福尼亚大学圣克鲁斯分校在美国进行了一些最具影响力的RNA研究，其中包括用于共享和注释COVID-19病毒遗传信息的基因组浏览器，它是创建疫苗的重要工具。

我们向一些UCSC研究人员询问了这种新疫苗以及它与旧疫苗有何不同。

丽贝卡·杜波依斯（Rebecca DuBois）教授说：“如果能为这种流行病带来一线希望，那就是我们有理由真正大规模测试mRNA疫苗等新技术。” “我认为这将使我们对未来的大流行更加强大，并为使用mRNA改进其他现有疫苗打开了大门。”

DuBois开发疫苗，尤其是影响婴儿期儿童的疫苗，例如呼吸道合胞病毒（RSV）和星状病毒。她也是国家为开发更持久的通用流感疫苗所做的巨大努力的一部分。

“我们对所有病毒的策略都是相同的，” DuBois说。 “为了开发疫苗，我们研究了抗原，它们是病毒表面的蛋白质，它们看起来像什么，它们如何与人类细胞上的受体相互作用，以及当有人接触该病毒并产生免疫力时，抗体靶向哪些蛋白质？换句话说，我们试图找到病毒的致命弱点。”

mRNA本质上是产生蛋白质的秘诀。细胞用来将信息从基因（DNA）转换为蛋白质。疫苗通常通过将无害的病毒颗粒引入我们的体内并触发免疫反应来保护我们免受病毒感染而起作用。 mRNA疫苗的作用是将病毒抗原的配方潜入我们自己的细胞中。

“许多病毒（包括SARS冠状病毒）实际上都是由RNA制成的，” DuBois说。当他们感染我们的细胞时，他们劫持了我们的细胞机器，并用自己的RNA代替了我们的RNA，从而使细胞变成了很少的病毒工厂。 mRNA疫苗的原理相同。”

mRNA疫苗不是用病毒的蛋白质抗原（病毒表面的蛋白质）制成疫苗，而是取一串遗传材料，其中包含病毒刺突蛋白的配方，并将其引入细胞，因此我们的身体可以抗原和抗体反应。

DuBois说：“从概念上讲，可以在获得抗原序列后的几天内设计出许多疫苗，对于mRNA疫苗和更传统的疫苗来说就是这样。这是生产问题。为数百万剂的传统疫苗生产足够的蛋白质需要花费时间。另一方面，我们知道如何极快地产生大量mRNA，这就是为什么这些疫苗能够在4月进入临床试验的原因。”

“加州大学圣克鲁斯分校的RNA分子生物学中心是世界上顶级的RNA中心之一，”托德·洛（Todd Lowe）教授说。 “哈里·诺勒（Harry Noller）实际上解决了核糖体的结构，这是一种从mRNA制造蛋白质的机器，从一开始，他就一直是UCSC RNA研究的鼓舞人心的领导者。”

Lowe说：“巴斯金工程学院做出的最大贡献之一就是将基因组学和计算分析的观点带入了RNA研究。” “这补充了我们拥有出色的遗传学和生化实验室，因为几乎每个人都需要处理大量数据。”

正在进行的某些工作最终可能导致新的治疗突破，例如mRNA疫苗。例如，L owe与tRNA（转移RNA）协同工作，这是mRNA与核糖体中组装的蛋白质之间的物理联系。

Lowe说：“我们研究的分子（tRNA）实际上分解了，这些片段可以与核糖体相互作用并对其进行调节。” “我们已经了解了tRNA在核糖体中如何工作的基础已有40年了，但是通过tRNA调节该过程，从而在正确的时间制造正确的蛋白质是一个极其复杂且不断发展的过程，我们正在努力充分理解这一过程。 。” 过去，每次探索新的细胞过程时，都会开发出新的疾病和缓解它们的治疗策略。 阐明tRNA如何调节蛋白质表达的细节可以为各种新疗法打开大门。