同样是新冠疫苗,国内主推的几款疫苗采用的包括灭活、重组蛋白和腺病毒都是较为成熟的技术,尤其是灭活和重组蛋白,已经在众多的一类和二类苗当中使用。而且本身这二者技术也不是中国发明的。
mRNA疫苗所依赖的不仅仅是早前Waston和Click发现的中心法则,更重要的是这次获奖的两位科学家所揭示的使用非天然的修饰过的核苷酸可以有效避免严重的免疫反应!这个是mRNA疫苗能被广泛应用的前提。这个发现才是这次获得诺贝尔奖的最直接原因,而非mRNA疫苗本身。
实际上使用mRNA编码抗原蛋白来作为疫苗这个想法很早就提出来了。信使RNA或mRNA是在1960年代初发现的。关于如何将mRNA递送到细胞中的研究是在1970年代开发的。1990年代美国科学家们就开始在小鼠身上测试第一种mRNA流感疫苗。
在缺乏使用修饰核苷酸和合适的递送系统情况下,这个mRNA疫苗的效果自然不会很好,抗原表达量低,副作用强,离真正的实际运用有着很大的距离。 关于mRNA疫苗的发展历史,可以参考下面这篇文章。非常有意思。mRNA疫苗的纠结历史 (nature.com)。这里仅作简单的介绍:

1991年,Vical与美国默克公司(世界上最大的疫苗开发商之一)签订了价值数百万美元的研究合作和许可协议。默克公司的科学家在小鼠中评估了mRNA技术,目的是制造流感疫苗,但随后放弃了这种方法。
1993年,由Pierre Meulien领导的一个团队与工业和学术合作伙伴合作,首次证明脂质体中的mRNA可以在小鼠中引发特定的抗病毒免疫反应。
在1990年代和2000年代的大部分时间里,几乎每家考虑研究mRNA的疫苗公司都选择将其资源投入到其他地方。传统观点认为,mRNA太容易降解,其生产成本太高。
1997年第一家mRNA治疗公司的成立。Eli Gilboa提出从血液中取出免疫细胞,并诱导它们吸收编码肿瘤蛋白的合成mRNA。然后将细胞注射回体内,在那里它们可以组织免疫系统来攻击潜伏的肿瘤。
Gilboa的工作产生了一个重要的后果。它启发了德国公司CureVac和BioNTech的创始人, CureVac的Ingmar Hoerr和BioNTech的Uğur Şahin开始研究mRNA。
2000年Hoerr 霍尔在德国图宾根大学期间发现直接注射可以在小鼠中引起免疫反应。 1同年,他创建了CureVac(也位于图宾根)。

Şahin和他的免疫学家妻子Özlem Türeci也在1990年代后期开始研究mRNA,并于2007年共同创立了mRNA疫苗公司BioNTech。

同样是2007年,一家名为RNARx的初出茅庐的mRNA初创公司获得了一笔更温和的款项:美国政府的小企业赠款资金为97,396美元。该公司的创始人,生物化学家Katalin Karikó和免疫学家Drew Weissman(看到了,这次获得诺贝尔奖的两位科学家出现了),当时都在费城的宾夕法尼亚大学(UPenn)工作,他们做出了一些人现在所说的关键发现: 使用人工合成的修饰过的核苷酸替换天然尿苷酸可以躲避天然免疫反应。


2010年,由当时在马萨诸塞州波士顿儿童医院的干细胞生物学家德里克·罗西(Derrick Rossi)领导的一个研究小组描述了如何使用修饰的mRNA将皮肤细胞转化为胚胎样干细胞,然后转化为收缩的肌肉组织。他在剑桥共同创立了一家初创公司Moderna。

于是截至到2010年,参与新冠mRNA疫苗开发的几位主要玩家都出现了!
除了mRNA技术本身,递送系统的发展历史也是一个有意思的故事,同样涉及到专利的纷争。后面有时间再做介绍。
总的来说,mRNA疫苗的发展经历了漫长的历史,依靠科学家们的努力以及资本的早期投入,使得这个技术最终成功转化。本身这项技术能够拿到诺贝尔奖也并不奇怪了。中国,至少目前对于这一领域,还处于追赶阶段,自然也拿不到诺奖。