张田勘

    研制mRNA疫苗的难点

    今年的诺贝尔生理学或医学奖所奖励的“核苷碱基修饰方面的发现”与信使核糖核酸(mRNA)的临床应用有关。在新冠病毒感染疫情(简称新冠疫情)大流行时，研究人员利用mRNA快速研发出安全有效的mRNA新冠疫苗，即核酸疫苗，帮助人类抵御住了新冠疫情的猛烈攻势。

    RNA主要包括mRNA、tRNA和rRNA三种，其中mRNA又名信使RNA，因为mRNA是细胞核中转录脱氧核糖核酸(DNA)的信使。DNA和mRNA都有核苷碱基，即遗传密码。DAN的4个碱基是A、T、G和C，而mRNA的4个碱基是A、U、G和C，对应DNA中的4个遗传密码。

    1953年，沃森和克里克提出并证明了DNA双螺旋模型。1958年，克里克提出“中心法则”，阐明了生物通过遗传信息产生蛋白质的过程：首先，以DNA为模板，通过“转录”产生RNA；然后以mRNA为模板，通过“翻译”产生蛋白质，而蛋白质是生物学功能的直接执行者。所有高级生物都按照“中心法则”生产蛋白质并维持生命。病毒(如冠状病毒)也是通过将其RNA注入人体细胞，并在人体细胞中复制、生产蛋白质以维持自身的存在，但它们的存在会损害人体健康。

    早在新冠疫情大规模流行之前，研究人员就已经开始探索“以病毒之道，还治病毒之身”，其主要目标之一是研制核酸疫苗。核酸疫苗的作用机理是将病原体(如病毒)编码某种抗原蛋白的外源基因(DNA或RNA)直接导入宿主(人体)的细胞内 ......