RNA对COVID-19疫苗有效。是否可以用来治疗癌症和罕见的儿童疾病？

几周前，一群费城科学家报告说，他们用RNA形式注射了遗传指令的小鼠，促使动物的细胞产生定制蛋白质。

如果这看起来没什么大不了的，既然数百万人都经历了类似的接种2019冠状病毒疫苗的过程，那就再猜猜看。

这些注射不是疫苗，而且实验中的老鼠是胎儿，所以必须用一根只有人类头发宽度的细长玻璃针来注射RNA。这项实验由费城儿童医院(Children’s Hospital of Philadelphia)和宾夕法尼亚大学(University of Pennsylvania)的研究人员进行，标志着使用RNA进行治疗的第一步罕见的遗传疾病在出生之前。

rna -核糖核酸用于疫苗。那是因为它可以用配方编码特定蛋白质在这种情况下，从每个冠状病毒颗粒上突出的蛋白质“尖刺”。人的免疫系统有机会在没有接触到真实病毒的情况下对病毒片段进行练习。

但是在冠状病毒前长，科学家设想使用RNA生产其他种类的蛋白质，使它们能够治疗各种人类疾病。这些包括以某种方式缺乏人的天然蛋白质的条件，例如囊性纤维化和镰状细胞贫血。在大流行之前，在旨在治疗癌症的RNA疫苗正在进行试验，具有前景的早期结果。

出生前治疗疾病是下一个地平线，称威廉佩兰托·埃特·佩兰顿（Choc和Co-Earden Author）的胎儿外科医生发表于科学的进步。

虽然他和他的同事们成功地在胎鼠中诱导了蛋白质的产生，但在最初的概念验证研究中，他们并没有针对特定的疾病。在这种方法可以在人类胎儿身上试验之前，还需要多年的研究。

但珀兰托说，吸引力是显而易见的。在怀孕期间治疗疾病可以让医生在为时已晚之前进行干预，有可能避免各种发育迟缓和其他可能致命的状况。

“这些疾病会在宝宝出生之前引起问题，”他说。“不容易逆转的问题，出生后没有伟大的治疗。”

生命的使者

1953年，科学家们在发现了RNA的化学表亲DNA的著名的双链螺旋结构后不久，就开始拼凑RNA的各种作用。他们很快确定，有一种RNA似乎扮演着信使的角色——将DNA中的遗传指令带到细胞“机器”中，用这些指令制造蛋白质——生命的基石。

正如数百万高中生每年在生物课上学习的那样，这个关键的“信使RNA”(信使RNA)被缩写为信使RNA (mRNA)。其中一种RNA疫苗的制造商Moderna Inc.甚至使用了股票行情符号的缩写。

21世纪初，宾夕法尼亚大学的两位科学家Katalin Karikó和Drew Weissman克服了一系列技术障碍，使利用RNA治疗疾病的想法取得了巨大的飞跃。一个关键的进步是:他们合成了RNA，这样就可以安全地给人体注射，而不会引发炎症。(Karikó现在是一个高级副总裁该公司与辉瑞公司(Pfizer Inc.)合作，生产了另一种针对COVID-19的RNA疫苗。)

但另一个障碍仍然存在。RNA降解很快，所以科学家需要一种保护它在人体细胞内传递的方法。解决方案:打包遗传指示在被称为脂质的脂肪物质制成的小球体里。

这种运载工具在两种RNA疫苗中都发挥了很好的作用，这也是Peranteau和他的同事在胎鼠中使用的方法。

针对器官

宾夕法尼亚州生物工程教授Michael J. Mitchell，鼠标研究的其他高级作者迈克尔J. Mitchell测试了各种脂质组合，看看它将最佳地工作。

脂肪物质的吸引力在于它们具有生物相容性。例如，在疫苗中，用于制造递送球的四种脂质中有两种与人类细胞膜中发现的脂质相同——包括普通胆固醇。

当被注入人体后，这些被称为纳米颗粒的球体被人体细胞吞噬，然后将RNA分子储存在人体内部。细胞的反应是制造蛋白质，就像它们按照人体自身RNA中的指令制造蛋白质一样。(重要提示:疫苗中的RNA不能成为你DNA的一部分。)

在米切尔和他的实验室成员测试的不同脂质组合中，有些脂质组合更擅长将它们运送到特定的器官，如肝和肺，这意味着它们可能是治疗这些组织内疾病的良好载体。

佩兰托说，产前RNA治疗的候选者是一种称为溶酶体储存障碍的代谢疾病家族。它们的特征在于蛋白质缺陷和有毒副产品的累积，导致发展大脑，心脏和骨骼中的各种后果。

米切尔和佩兰顿将鼠标研究视为高级作者。第一个作者负责大部分手工工作：Rachel S. Riley是一位前宾馆工程师，他是罗文大学助理教授，宾夕法尼亚州工程研究生Margaret M.Barlsley，以及Meghana V.Kashyap，A前剁研究员现在是内布拉斯加州大学医疗中心。Weissman，宾夕法尼亚州的早期RNA实验也参加了。

莱利说，引导纳米颗粒进入特定器官的能力对治疗胎儿至关重要。

“我们可以在一定程度上决定我们希望他们去的地方，”她说。“特别是在胎儿中，你想要尽量减少任何偏离目标效果。”

这是一个大流行的证明这一点，但现在脂质颗粒已经与疫苗一起取得了如此成功，莱利表示朋友和家人终于了解了多年来一直在努力的重要性。

“现在每个人都在问我关于纳米颗粒的问题，”她说。

解决癌症

训练免疫系统对抗传染病是相当简单的。训练它对抗癌症则更具挑战性。

然而，科学家们也希望RNA能够帮助完成这项工作。这种方法被称为治疗性疫苗，这意味着它旨在治疗已经患有癌症的人，而不是预防COVID-19等疾病的疫苗。

但在这两种情况下，目标正在哄骗接受者的细胞来制作定制蛋白质。

在RNA癌症疫苗中，基因分子携带病人肿瘤中的蛋白质配方。受体的细胞制造这些蛋白质，理想情况下，免疫系统学会将它们识别为外来物，并通过摧毁肿瘤本身来做出反应。

治疗癌症的一个关键挑战是，肿瘤已经进化出多种抑制免疫系统的机制。人们希望RNA疫苗能够帮助克服这种抑制，特别是与其他增强免疫的药物一起使用时。

如果需要，甚至可以对RNA进行裁剪，以匹配特定患者特有的癌症突变。COVID-19疫苗制造商Moderna和BioNTech都在对这些个性化癌症疫苗进行测试。

和与Covid-19疫苗一样，可以快速塑造个体化癌症疫苗。这只是组装正确代码的问题。

一年前，药品制造商能够时尚冠状病毒RNA在几天内。现在他们又要这么做了，调整蛋白质配方匹配一些新出现的病毒变异。

如果佩兰寡断和米切尔成功的话，有一天有一天稀有婴儿疾病可以相同的方式对待：与生活的使者。

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