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界面新闻编辑 | 谢欣
北京时间10月2日下午，瑞典诺贝尔奖大会宣布，将2023年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家Drew Weissman（德鲁·魏斯曼）与匈牙利科学家Katalin Karikó（卡塔琳·卡里科），以表彰他们在核苷碱基修饰方面的发现，这些发现使得开发针对新冠疫情（COVID-19）的有效的mRNA疫苗成为可能。
诺贝尔奖大会官方表示，两位诺贝尔奖获得者的发现对于在2020年初开始的新冠肺炎大流行期间开发有效的针对新冠肺炎的mRNA疫苗至关重要。他们的突破性发现从根本上改变了我们对mRNA如何与免疫系统相互作用的理解。在现代人类健康面临的最大威胁之一期间，为疫苗的前所未有的开发速度做出了贡献。
德鲁·魏斯曼目前是宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的医学教授，他于1981年在布兰代斯大学获得硕士学位，在杰拉尔德·法斯曼指导下研究生物化学和酶学。后来到波士顿大学念免疫学和微生物学的研究生，并于1987年获医学博士和博士学位。之后，德鲁·魏斯曼在贝斯以色列女执事医疗中心实习，随后在美国国立卫生研究院获得奖学金，由现任美国国家过敏症和传染病研究所所长安东尼·福奇指导。
卡塔琳·卡里科则是一名匈牙利生物化学家，专攻RNA介导机制。她的研究促成了由体外转录mRNA产生蛋白质的疗法。其于1990年成为宾夕法尼亚大学医学院的研究助理教授，她的第一份科研基金申请提议将mRNA用于基因疗法。2006至2013年间，她与德鲁·魏斯曼联合创立了RNARx公司并担任CEO。自2013年起，她担任BioNTech（百欧恩泰）的高级副总裁。同时她也是宾夕法尼亚大学的一名兼职教授。
从1997年起，卡塔琳·卡里科开始与刚到宾大的德鲁·魏斯曼合作。起初，德鲁·魏斯曼希望用mRNA做出艾滋病疫苗。2006年，两人共同创立了RNARx。他们的目标是研发新的RNA疗法。
卡塔琳·考里科的科学研究包括了RNA介导免疫活化，她与德鲁·魏斯曼一道，共同发明了修饰核苷mRNA技术来抑制mRNA的免疫原性。这一发明使得mRNA 治疗手段成为可能[6]。她与德鲁·魏斯曼是两项非免疫原性修饰核苷RNA应用的美国专利的共同发明人。该技术被授权给了BioNTech和美德纳（Moderna）进行新冠疫苗的研发。
那么，他们的研究又是如何改变了疫苗研发的呢？
我们熟知传统的灭活疫苗，是通过将经过处理、没有传染性和致病性的病原体注入人体，让免疫系统认识这种病原体，从而达到预防的目的。但这种需要大规模细胞培养，限制了生产疫苗的快速生产。
相反，mRNA疫苗则不需要实际的病原体，通过注射合成的mRNA分子来指导人体细胞制造蛋白质，从而诱发免疫反应。
20世纪80年代，无需细胞培养即可产生mRNA（即，体外转录，人工合成mRNA）成为现实。即，在理想状态下，若将人工合成mRNA注射进人体，就可以生成相应的蛋白质。
在此前在，实际上，DNA疫苗是被认为比mRNA疫苗更有前途的被制作为疫苗和药物。因此DNA更为稳定，但DNA必须穿过两个障碍，即血浆膜和核膜，才能到达发生转录的细胞腔室（DNA转化为mRNA的地方）。即，DNA疫苗难以在人体输送。而本就为作为遗传信息信使的mRNA，只需要获得进行翻译的细胞细胞质（即，mRNA转化为蛋白质）。即，mRNA疫苗更容易在人体输送。
不过，体外转录的mRNA却是不稳定且难以传递。此外，体内天然免疫原性高和体内传递效率低等因素也导致mRNA应用在临床上受到阻碍。即，我们体内的免疫系统会把体外转录的mRNA视为外物进行攻击，让它们无法生效。这就是为何，mRNA于1961年就被发现，但直到1989年才被认为有作为制作疫苗和药物的潜质。
卡塔琳·卡里科和德鲁·魏斯曼的发现解决的正是体外转录的mRNA被体内免疫系统攻击的难题。他们发现RNA包含四个碱基，分贝缩写为A、U、G和C，对应于DNA中的A、T、G和C。其中，人体细胞中的RNA碱基经常被化学修饰，而体外转录的mRNA是没有的。
他们便尝试将这些碱基化学修饰迁移至体外转录的mRNA后是否人体是否还会产生额外的免疫反应。幸运的是，他们成功了这些碱基化学修饰就像是一层伪装，帮助体外转录的mRNA逃过免疫系统的攻击。此外，他们还发现这些碱基化学修饰不仅能减少免疫反应，还能大大增加mRNA的翻译效率，产生更多蛋白。这突破发现也为mRNA能被制作成疫苗和药物奠定了基础。
新冠疫情爆发后，mRNA技术公司迅速开始开发新冠疫苗。其中，BioNTech和Moderna选择使用基于卡塔琳·卡里科和德鲁·魏斯曼发现的经过修饰的mRNA。随后，业界在创纪录的时间内完成了疫苗安全性和有效性试验，辉瑞/BioNTech和Moderna的新冠mRNA疫苗在新冠肺炎疫情爆发后一年内获得批准。
而在现在，mRNA平台的多种应用依然正在开发中，包括针对感染和癌症的疫苗以及用于治疗或免疫调节蛋白的递送。
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