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• 過去學術界認為mRNA疫苗並不可行，但卡里科仍堅持研究20餘年，最終與魏斯曼合作完成疫苗開發，共同獲得諾貝爾獎。
• 卡里科與魏斯曼發現特定修飾的mRNA可以避免過度免疫反應，但當時仍因RNA不夠穩定、不能量產而不被看好。
• 直到脂質奈米顆粒的出現解決了RNA不穩定的問題，他們才完成COVID-19的mRNA疫苗，也因此被世界看見。

 
在不被大多數人認可的情況下，你可以堅持一條路多少年呢？
 
今（2023）年諾貝爾生理學與醫學獎頒給了對mRNA疫苗研究上的重大貢獻者⸺卡里科（Katalin Karikó）與魏斯曼（Drew Weissman）。大部分讀者可能在兩位得主獲獎之後才聽過這兩個名字，但是你一定在嚴重特殊傳染性肺炎（COVID-19）疫情期間聽過，甚至施打過莫德納（Moderna）或輝瑞／BNT（Pfizer/BioNTech）生產的mRNA疫苗。

卡塔林．卡里科 （Katalin Karikó，1955 ～）
國籍∣匈牙利、美國
任職單位∣賓夕法尼亞大學兼任教授、 BioNTech RNA Pharmaceuticals 藥廠資深副總
研究領域∣生物化學、RNA 疫苗科學
（Peggy Peterson Photography, courtesy Penn Medicine）


德魯．魏斯曼 （Drew Weissman，1959 ～）
國籍∣美國
任職單位∣賓夕法尼亞大學醫學教授
研究領域∣免疫學、細胞與分子生物學
（Peggy Peterson Photography, courtesy Penn Medicine）

 
乍看之下，mRNA疫苗橫空出世，僅用不到12個月的時間就完成了COVID-19疫苗的開發，如及時雨般舒緩了全球緊繃的醫療能量，讓我們得以走過疫情。不過你知道嗎？在這段成功的背後，卡里科在mRNA疫苗的道路上已經投入超過了20年的時光。這段期間，其實學界普遍認為mRNA疫苗技術並不可行，因為mRNA並不穩定，而且導入生物體時容易誘發強烈的免疫反應，因此卡里科的研究計畫一再被否決。缺乏研究資金與成果的她曾在1995年間被所任職的大學降級，屋漏偏逢連夜雨，她同時還被診斷出癌症，丈夫也因為簽證滯留匈牙利數月。然而，這些打擊都沒有讓卡里科停下腳步，她仍舊在mRNA的研究中堅持著。
 
在山窮水盡之際，卡里科在1997年遇見賓夕法尼亞大學（University of Pennsylvania）中對於mRNA療法感興趣的魏斯曼，而他不僅撥出自己的部分研究經費，後來還與卡里科合作研究。
 

20 年磨一劍的孤獨道路

其實早在1961年，科學家便發現mRNA的存在，DNA會先轉錄（transcription）成mRNA，然後才製造出各式蛋白質。利用這樣的流程，理論上我們可以透過導入人工合成的mRNA，使人類細胞產生不同的蛋白質。mRNA疫苗就導入了新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）中的部分RNA片段，使人類在體內產生病毒的蛋白質序列，藉此刺激活化人體的免疫細胞，進而使我們產生「有記憶的」免疫細胞，這些細胞會記住未來應如何對抗病毒，使人體得到對病毒的保護力（圖一）；也由於mRNA疫苗只導入部分的病毒蛋白質序列，所以被施打疫苗者不會真的得到COVID-19。

 
雖然mRNA的應用聽起來是那麼美好，但科學家們馬上就發現一個巨大阻礙：人工合成的mRNA在導入生物體時容易誘發強烈的免疫反應。不但會導致mRNA產生蛋白質的效率低下，同時過度的免疫反應也可能對生物體的健康造成直接影響。
 
導入mRNA造成強烈免疫反應的問題，同時也困擾著卡里科與魏斯曼。但不同於大部分的人，他們並沒有因為貌似無解的問題而停下腳步。兩人反而開始思考，一般的細胞每天也會製造大量的RNA，包含mRNA、tRNA、rRNA，然而為什麼正常的細胞並不會有過度的免疫反應呢？細胞裡面似乎有某種判別機制，用來辨認出現在身體中的RNA是否為外來物質，進而影響後續免疫反應的發生。……【更多內容請閱讀科學月刊第648期】