mRNA疫苗之母，從備受質疑到締造奇蹟

文∕比爾．蓋茲

　　卡塔林．卡里柯（Katalin Karikó）在16歲時，就知道自己想成為一名科學家。她對信使核糖核酸，也就是mRNA特別著迷。

　　1980年代，卡里柯在匈牙利攻讀博士時，便深信可以將mRNA的微小絲縷注入細胞，讓身體自行製造解藥。

　　mRNA的作用像是某種中間人，從DNA那兒攜帶製造蛋白質的指示來到細胞裡組成蛋白質的工廠。這過程有點像是餐廳服務生寫下你的點餐，送往廚房，讓廚師幫你做菜。

　　比起傳統疫苗的作用機制，利用mRNA製造疫苗是全然不同的概念。

　　許多傳統疫苗都是將想要防堵的病毒減毒或將死病毒注射到人體內。當免疫系統看到新形狀病毒，就會展開行動，並因此提高免疫力。在使用減毒病毒時，總是會面對一個問題，那就是它的毒性是否夠低，如果不夠低，可能會突變成會致病的病毒；倘若毒性太低，卻又無法誘發足夠的免疫反應，有些死病毒也有同樣的問題。

　　mRNA疫苗背後的原理頗具巧思。既然mRNA會將DNA製造蛋白質的指令送給細胞廚房裡的廚師，我們是否能將訂單改變成標靶呢？疫苗若能教導你的細胞製造出可以配對病毒結構的蛋白質結構，就可誘發你的免疫系統，而不需要將病毒本身注入體內了。

　　只要做得出來，mRNA疫苗顯然比傳統疫苗更具優勢。一旦做出目標病毒所有蛋白質的圖譜，就能決定要讓抗體抓住哪個部分。接著你可以研究病毒的基因碼，找出製造該蛋白質的指令，然後用mRNA將這段密碼放在疫苗中。之後你若想攻擊不同的蛋白質，只要改變mRNA就好了。這個設計過程，只需要花幾週的時間。你只要跟服務生點薯條，而非沙拉，接下來免疫系統就會自行接手。

　　唯一的問題是，過去沒有人以mRNA製造過疫苗，甚至這個領域的人都覺得這概念太瘋狂，不值一試。

　　1993年，在賓州大學做研究的卡里柯有個重要進展：用很聰明的方法改變了一段修飾的mRNA，避開人類細胞的防禦系統，讓人類細胞製造出少量新的蛋白質。

　　這是項重大突破，這表示若能量產，就可以用mRNA治療癌症。卡里柯一開始的研究重點不是疫苗，但其他研究人員看到以此製造疫苗的可能性。

　　可惜的是，卡里柯的老闆離開學界，加入一家生技公司，她的研究因此停擺。她不再有自己的實驗室，也沒有經費可繼續研究。雖然一再申請計畫補助，卻屢次慘遭回絕。1995年，是特別令人氣餒的一年。她罹患癌症，還被大學降職。

　　但卡里柯仍不屈不撓，儘管聯邦政府或私人公司幾乎沒人想嘗試用mRNA製造疫苗，大藥廠嘗試過卻都失敗，科學界也都認為，我們可能永遠無法用mRNA誘發體內足夠的免疫反應。

　　2014年，卡里柯加入BioNTech，開始研發對治癌症的mRNA疫苗。早期的努力並沒有得到成果。然而，卡里柯堅持了下來。新冠疫情爆發後，她和團隊成員馬上著手針對這個新病毒研發疫苗。

　　他們下對了賭注。只要取得病毒基因組的圖譜，就能在幾週內研發出mRNA疫苗，這個概念證實是對的。

　　2020年3月，在科學家定序出新冠病毒基因組的六週後，莫德納公司宣布已找出一個mRNA候選疫苗，並開始執行臨床試驗。12月31日，BioNTech與輝瑞合作製造的mRNA疫苗得到WHO緊急使用的許可。

　　卡里柯數十年的努力終於有了成果。mRNA疫苗對新冠疫情的影響不容小覷。許多國家所施打的新冠疫苗，大都是mRNA疫苗。歐盟已接種疫苗的民眾，有超過八成接種mRNA疫苗，美國則有96％，日本則只用mRNA疫苗。

　　未來若疫情再度爆發，mRNA幾乎肯定是新疫苗的關鍵技術。

●本文摘自 天下雜誌 出版之《如何避免下一場大流行病》。