2021诺奖前瞻:被名校解聘的她有望因mRNA成果获奖

2021诺奖前瞻:被名校解聘的她有望因mRNA成果获奖
文章图片
10月4日和6日 , 2021诺贝尔生理学或医学奖、诺贝尔化学奖将先后揭晓 。 因为mRNA(信使核糖核酸)新冠疫苗研发成功 , mRNA技术成为今年诺奖的最热门授奖领域 。 谁可能凭借这个领域的原创性工作摘得诺贝尔生理学或医学奖 , 或诺贝尔化学奖?有“诺奖风向标”之称的拉斯克奖近日给出了答案——2021拉斯克临床医学奖授予BioNTech公司副总裁卡塔琳·卡里科和宾夕法尼亚大学教授德鲁·魏斯曼 , 表彰两人对mRNA疫苗做出的贡献 。
2021诺奖前瞻:被名校解聘的她有望因mRNA成果获奖
文章图片
卡里科和魏斯曼获得2021拉斯克临床医学奖 。
这两位科学家摘得拉斯克奖是否实至名归?是否有望分享今年诺奖?长期研究mRNA技术的麦克马斯特大学助理教授陆宇博士给出了肯定的回答 。 在他看来 , 卡里科和魏斯曼2005年发表的mRNA化学修饰成果是一项奠基性工作 , 为BioNTech和莫德纳公司研发出mRNA新冠疫苗奠定了基础 。 “特别是卡里科 , 这位来自匈牙利的女科学家是奠基性工作的驱动者 。 她在宾夕法尼亚大学的科研生涯非常艰辛 , 2013年被这所常春藤名校解聘 , 可见一些原创性基础研究是多么不被人理解 , 需要科学家付出多么大的勇气 。 ”
2021诺奖前瞻:被名校解聘的她有望因mRNA成果获奖】陆宇介绍 , 生物学有一个“遗传学中心法则”:生物的遗传信息贮存在DNA(脱氧核糖核酸)中 , DNA被复制传给子代细胞 , 遗传信息由DNA转录成RNA(核糖核酸) , 然后RNA翻译成多肽和蛋白质 。 mRNA是一类单链核糖核酸 , 携带蛋白质编码的遗传信息 , 传递到核糖体机器后能直接翻译成蛋白质 , 故名“信使核糖核酸” 。
如果在体外合成mRNA , 让它进入人体后翻译成某种蛋白质 , 不就能起到药物或疫苗的效果?比如 , mRNA新冠疫苗进入人体后 , 能翻译成新冠病毒脂肪膜表面的S蛋白 , 从而引发人体免疫反应 。 “这是一个很自然的科学想法 , 但实现它的难度非常大 , 因为RNA太不稳定了 , 体外合成的mRNA进入人体后 , 几分钟内就会被降解掉 。 ”陆宇说 。
正是这个原因 , 科学界主流长期不看好mRNA疫苗和药物这一研究方向 。 然而 , 卡里科偏偏“不信邪” , 认为mRNA技术有很大的应用潜力 。 这位女科学家在匈牙利获得博士学位 , 1985年前往美国 , 在天普大学做博士后研究 。 1989年 , 她以助理研究员身份加盟宾夕法尼亚大学医学院的埃利奥特·巴纳森实验室 , 然而待了没多久 , 实验室主任巴纳森就跳槽到一家制药公司 。 “老板”的离开 , 让卡里科失去了科研经费来源 。
由于申请不到科研基金 , 1995年 , 宾夕法尼亚大学准备解聘她 。 当时 , 她被查出患有癌症 , 丈夫又因签证问题来不了美国 。 考虑到她处境艰难 , 校方做了降薪、降职处理后 , 把她留了下来 。
2021诺奖前瞻:被名校解聘的她有望因mRNA成果获奖
文章图片
伦敦奥运会上 , 卡里科夫妇祝贺女儿获得金牌 。
1997年 , 卡里科在宾夕法尼亚大学的公用复印机旁 , 邂逅了时任宾大医学院助理教授的魏斯曼 。 这也许是科学史上最美妙的邂逅之一 , 卡里科对mRNA技术的介绍 , 引起了魏斯曼的兴趣 。 他那时在研发艾滋病疫苗 , 觉得可以试试mRNA技术 , 就邀请卡里科加入他的团队 。
那次邂逅催生了一项重要成果——2005年 , 卡里科和魏斯曼在《细胞》子刊《免疫》上发表论文 , 介绍了通过化学修饰 , 将mRNA中的尿嘧啶替换为假尿嘧啶的研究工作 。 陆宇解释说 , RNA由4种核苷酸组成 , 尿嘧啶是其中一种 。 卡里科和魏斯曼将尿嘧啶芳香环上的一个碳原子替换为氮原子 , 使mRNA在生物体内的降解时间从几分钟延长至几小时 , 突破了mRNA疫苗研发的最大瓶颈 。