mRNA疫苗在抗擊新冠肺炎疫情中備受關注。來自Moderna和BioNTech/Pfizer等公司的配方使人們能夠慢慢緩解自2020年初以來普遍存在的社交距離措施、口罩要求和封鎖措施。在過去的一年里,專注于mRNA疫苗的研究工作使這項技術成為公眾認識和進一步研究的前沿,從而導致了生物納米技術原理的新潛力,以推動進一步使用mRNA的創新。
除了減輕COVID-19的負擔,mRNA疫苗還可能在世界各地為從流感到艾滋病等疾病提供長期解決方案。在此,作者基于COVID-19大流行背景下mRNA疫苗的歷史和發展進行簡要評述。此外,本文還介紹了mRNA疫苗的研究現狀和未來的研究方向。
當2019冠狀病毒病大流行在2020年春使世界陷入停滯時,醫學界和科學界與政治領導人和各國政府一道,迅速達成共識,即對SARS-CoV2病毒進行大規模疫苗接種將是控制該疾病影響和最快恢復正常的最有效策略。這種對疫苗公共衛生影響的堅定信念突出了它們在確保人類健康方面發揮的變革性作用。經過幾個艱難的月,數十億美元的投資,以及科學界近乎一心一意的關注,針對這種新疾病生產了多種新型疫苗。
今天,這些疫苗正在以前所未有的速度接種,慢慢地使世界各地的社會恢復正常生活。這場大流行還沒有結束——許多國家,特別是疫苗獲得率低和/或人口依從性差的發展中國家,仍在遭受病毒的蹂躪,新的變種經常出現,繼續造成新的疫情,并對這些疫苗的有效性提出了挑戰,個人仍然受到病毒造成的經濟和健康影響的影響,但專家可以自信地說,大流行最糟糕的時期已經過去,這種范式轉變可以在很大程度上歸因于新開發的mRNA疫苗。
從歷史上看,活疫苗、滅活疫苗和亞單位疫苗在控制天花和肝炎等類似疾病的傳播方面發揮了關鍵作用,但這些疾病在國際上的存在、傳染性和病例死亡率都很有限。COVID-19在這方面提出了一些新的挑戰;這種疾病的容易傳播和可觀察到的高致死率使人們不可能忽視或低估這種病毒對一般人群的影響。
科學家們認為,在COVID-19疫苗廣泛可用之前,封鎖、社交距離/身體隔離、戴口罩和其他權宜措施對公共衛生仍然是必要的,但這種情況在很長一段時間內是不可持續的,世界各地的經濟和生計受到破壞,孤立造成自殺率和精神健康問題增加,這就是證據。由于這些原因,科學家和制藥公司面臨著來自公民和政府的獨特壓力,要求他們立即創造、生產和廣泛分發疫苗,而不是在這一過程通常需要經過幾年的開發、測試和質量控制之后。
從2020年春夏開始,學術界和制藥公司開始關注信使RNA (mRNA)疫苗。信使RNA疫苗是利用宿主的細胞機制合成病毒蛋白,在宿主體內形成保護性免疫的不同疫苗策略。信使rna治療交付之前人類有限的應用程序由于體內信使rna的不穩定性和正在研究的主要是作為癌癥治療的實驗策略,但流行的緊迫性要求快速開發疫苗的安全性高,易于擴大/生產,并且有很強的治療效果,這是mRNA疫苗可以提供的。
納米技術的最新進展,特別是基于脂質的納米顆粒,為研究人員提供了一條途徑,將mRNA傳遞到人體組織,并利用這項技術生產下一代亞單位疫苗,許多領先的制藥公司都渴望嘗試并這樣做。到目前為止,Moderna、輝瑞/BioNTech等公司已經成功生產了新冠病毒mRNA疫苗。他們的配方在2020年秋天成功通過了第三期臨床試驗,獲得了美國食品和藥物管理局(FDA)罕見的緊急使用授權。
Moderna和Pfizer/BioNTech都使用了需要兩次注射的mRNA方法,而Johnson Johnson使用的病毒載體方法只需要一次注射。后一種方法使用了不同的病毒,以從基因上編碼旨在對抗COVID-19感染的指令。輝瑞/BioNTech于2020年12月11日率先獲得批準,Moderna在一周后獲得批準。約翰遜的疫苗于2021年2月27日獲得批準。所有的疫苗目前都被批準用于成人,而輝瑞的疫苗也被批準用于青少年。此外,所有這三種疫苗在不同國家都獲得了緊急使用授權。
2021年8月23日,美國食品藥品監督管理局(FDA)正式批準輝瑞/BioNTech疫苗。這些疫苗的廣泛應用開始于它們首次出現的時間,并一直持續到今天;盡管在公眾眼中,最初肯定存在著猶豫(其中一些一直持續到2021年),但廣泛的試驗和研究已經證實了這些疫苗的安全性和有效性。截至2021年9月,全球已有44%以上的人口部分接種了COVID-19疫苗,世界穩定取決于疫苗接種工作的持續成功。

mRNA疫苗引起免疫的機制
COVID-19 mRNA疫苗開發的快速步伐突出了mRNA傳遞作為疫苗接種策略的好處和效用,值得探索如何改進和改進這項技術,為廣泛的疾病提供預防和治療解決方案。放眼2019冠狀病毒病之外,一些傳染病和熱帶病繼續傷害發展中國家的人口,而預防途徑有限。mRNA疫苗背后的基本原理可能被用于為這些疾病創造有效的解決方案。
本文綜述了信使rna疫苗的發展和現狀及其現代用途,它們在治療和產生針對不同疾病的免疫方面的益處/局限性和應用,以及如何利用生物納米技術的原理來進一步改進信使rna疫苗在未來的應用。