每年諾貝爾頒獎都是外界高度重視的一個獎項,而今天揭曉 2023 年諾貝爾「生技醫藥獎」得主,分別是 RNA 專家卡塔林·卡里科(Katalin Kariko)、以及免疫學專家德魯·魏斯曼(Drew Weissman),兩人共同獲得主要是對核苷鹼基修飾的發現,促成開發有效的 mRNA 疫苗技術。
諾貝爾得主突破 mRNA 技術兩大困難點
在新冠肺炎疫情之下,人類在短短 11 個月內就針對新病毒研發出新疫苗,並通過緊急授權(EUA),如今已經有 1300 億劑新冠疫苗施打到人類身上,將近 60-75 %都是施打 mRNA 技術所製成的疫苗,如今兩位諾貝爾獎得主功不可沒。
中央研究院生醫轉譯研究中心吳漢忠特聘研究員兼主任提到:「這兩位得獎者是實至名歸,除了拯救無數寶貴的性命之外,其實 mRNA 技術是有兩大困難,卡塔林·卡里找了免疫學家德魯·魏斯曼,兩人共同克服問題。」
RNA 技術以談論數十年,但過往在研究上有其瓶頸,要用 RNA 送進人體有兩大挑戰,首先會觸發先天性免疫反應,加上在人體內極易降解,難以送達標的細胞或器官。在動物實驗中就發現免疫系統對外來很敏感,打進去很快地被摧毀、導致動物死亡。
mRNA 也能用於基因治療、癌症疫苗
兩位諾貝爾奬得主共同開發的「新平台」使用經過核苷修飾,可逃脫免疫系統的 mRNA,中央研究院生醫轉譯研究中心陶秘華研究員兼執行長表示:「沒有修飾直接注射到體內會出現嚴重發炎,如果將核苷酸修飾,免疫系統就不會辨識核苷酸,類似讓體內辨識系統受體被欺騙,不會產生嚴重的發炎反應。」
而這樣的技術運用開發除了運用在新冠肺炎疫苗之外,陽明交通大學臨床醫學研究所副教授陳斯婷提到:「mRNA 很大的優點是快速、蛋白產量是高的,且能帶來比較大蛋白產物,引發適合適當免疫反應,除了驗證在感染症預防,研究對於基因治療、癌症疫苗也能做很大的突破。」
陽明交通大學生物科技系助理教授林柏亨也進一步介紹卡塔林·卡里科的身平,她是一位匈牙利人,1970 年她還只是學生時,在大學聽了一場 mRNA 的演講,就此認為要以此為志業,雖然順利取得博士學會後進行相關研究,但遲遲在匈牙利沒有新進展,後續到美國醫療中心做研究,後來才至賓州大學取得教職,但 mRNA 技術困難也遇到瓶頸,動物實驗免疫系統對外來物敏感,打進去很快地摧毀或是導致動物死亡。
孤獨的先知!人生低潮不放棄mRNA技術
卡塔林·卡里科堅持不放棄,不斷一直寫計畫找研究金費,即使不受外界的支持、甚至被學校降職,她還一度罹患癌症,但始終沒有放棄對 mRNA 的堅持。卡塔林·卡里科直到後來遇到德魯·魏斯曼,兩人一起投入研究怎麼避免發炎反應,才成功找到核苷鹼基修飾的方式。
兩人在 2005 年發表了經過核苷修飾的 RNA 是非免疫原性的重要發現之後,卡塔林·卡里科在創投的幫助下成立公司,並將技術技轉給莫德納,林柏亨說:「但要不是新冠導致疫苗急迫需求,大家也不會知道這間公司。其實在科學研究中,很多經費投入是沒辦法短期 5-10 年可以馬上看到成果,先知是孤獨了,不知道什麼樣的技術可以幫助到社會,所有研究都是在他們的興趣中持續努力,感謝這些人在人生低潮不會放棄。」
其實卡塔林·卡里科、德魯·魏斯曼今年 8 月才剛一同來台灣參加第五屆唐獎頒獎典禮,此外,卡塔林·卡里科其實也與台灣有些淵源,陶秘華分享:「卡塔林·卡里科在先前演講中有特別提到,他研究中有一位台灣人的貢獻,是他實驗室中很重要的研究夥伴- Alex Kuo,他是在 1967 年在台大年畢業,1999年與卡塔林·卡里科一起做研究,發現 mRNA 送到細胞內是可以有效產生蛋白,在研發技術中是很重要的發現。」
而另外一位免疫學專家德魯·魏斯曼博士,是賓夕法尼亞大學疫苗研究的羅伯茨家族教授,專門研究開發 HIV 疫苗,與卡里科博士合作之後投入以 RNA 作為疫苗的研究。兩人長達 20 年的合作促成了這些重要發現,他們共同擁有非免疫原性、經核苷修飾的 RNA 應用美國專利。
如今這樣的新技術未來仍有許多值得期待發展的應用機會,陳斯婷提到:「最期待是在癌症疫苗上的突破,在過去有概念疫苗產生抗體中和病毒,mRNA 還有個值得被注意的功能,它可以活化殺手 T 細胞,對於癌症免疫治療很重要的觀念,未來很多科學家需要投入、mRNA 對於殺手 T 細胞可以再優化,在未來癌症疫苗值得關注,仍有很多很重要的應用。」
文、圖/王芊淩