mRNA疫苗的背景知识素材

⭕️mrna是什么？
mrna即messengerrna（信使rna），把细胞核中遗传信息传递到细胞质中的核糖体，把dna翻译成蛋白质（只有蛋白质才能直接执行各种细胞生理功能）。mrna由4种核苷酸组成（腺嘌呤a，鸟嘌呤g，胞嘧啶c和尿嘧啶u）。
简而言之，mrna大概是类似于外国老板和义乌厂家之间的翻译这么一个角色。
⭕️mrna疫苗是什么？
直接将特定序列的mrna作为疫苗注入人体后，mrna向体内细胞发出指令，产生对应的蛋白质（通常是病毒或者病原体表面的特定蛋白），刺激机体产生免疫反应。
⭕️为什么要研发mrna疫苗。

疫苗的作用是模拟病原体刺激人体，从而产生持久的特异性免疫，在下次面对相同的病原体时可以更快地作出反应。
最经典的疫苗就是减毒灭活疫苗，顾名思义就是降低病原体毒性或者直接灭活病原体，把“老弱病残”或者干脆死掉的病毒送进人体，让我们免疫系统能够先熟悉熟悉“坏人”长啥样。其他还有类毒素疫苗（提取病原体的毒素后破坏其毒性后制备）、亚单位疫苗（使用病原体表面有效抗原制备）、腺病毒载体疫苗（使用改造的腺病毒当作特洛伊木马把目标病毒片段送进人体）等等。
相比较传统疫苗，mrna疫苗可以直接根据病毒的金银组序列信息设计合成，所以面对新的、变异快的病毒。mrna疫苗研发速度会更快、适应性更强。而且，由于mrna疫苗生产中不需要用到活病毒或者细菌，所以生产效率更高。

⭕️mrna疫苗的问题和挑战？
虽然上个世纪90年代就已经有提出mrna可以作为疫苗使用的可能性，但是在实际应用中仍然存在诸多问题和挑战：比如会引发强烈非特异性免疫反应，在体内无法产生足够作为抗原的蛋白质，体外产生的mrna稳定性和投递到目标细胞的效果都很差等等。最关键的问题就是其中的非特异性免疫，一方面会导致mrna被立刻降解，另一方面也会有可能导致死亡的健康风险。因此，在经历过一波研究热度后，mrna被放到了一边。
⭕️获奖者为成功研发mrna疫苗作出了什么贡献？
他们（katalin karikó和drew weissman）发现了将mrna中进行碱基修饰（将mrna中的尿苷（uridine）替换为假尿苷（pseudouridine）），就可以让机体将其识别为自己的rna，从而避免上述强烈非特异性免疫反应的发生，还能增加蛋白质合成产量，可以说是推动mrna疫苗实际应用的关键步骤，并且还有很大潜能应用于未来的其他药物和治疗方法研发。（补充：体外合成的mrna缺乏真核细胞内源性mrna的转录后修饰）。
此外，karikó还改进了mrna的稳定性，使其能保存更长时间，并且发现使用脂质纳米颗粒lnp包裹可以更好的保护mrna并使其运送到目标细胞。
⭕️mrna疫苗的作用步骤？
识别目标抗原：科研人员找到病原体的目标抗原，比如在covid-19中就是病毒的刺突蛋白。
mrna 合成：根据目标抗原的基因序列在体外合成 mrna
脂质纳米颗粒封装：mrna 被封装在脂质纳米颗粒内。这些纳米粒子保护 mrna 并帮助将其输送到细胞中。
细胞摄取：携带 mrna 的脂质纳米颗粒被注射到体内，进入注射部位附近的细胞。
翻译和抗原产生：mrna在细胞质中指导产生病毒抗原蛋白。
抗原呈递和免疫反应：抗原蛋白引发免疫反应。
免疫记忆：如果人将来接触到实际的病毒，这种记忆反应可以实现快速而强大的免疫反应。