mRNA 领域两位先驱卡里科和魏斯曼
导读
2 年前，就有很多科学家认为 mRNA 技术会赢得诺奖，只是没想到会来得这么快。
在 mRNA 疫苗技术开发上，该领域先驱之一卡塔琳·卡里科（Katalin Karikó），顶着巨大的资金和社会压力坚持了下来，她见证也参与了 mRNA 技术从冷到热的过程。
如果不是 mRNA 疫苗在疫情期间表现，这名默默无闻的科学家可能还要被雪藏多年。
以下是 PNAS 采访卡里科的部分内容。
问：你是在什么地方长大的，又是什么时候对生物医学感兴趣的呢？
卡里科：我是在匈牙利中部的一个大约有一万人的小镇长大的。在我小学和中学的时候，那些优秀的老师完成了我对自然和生物的兴趣启蒙。八年级的时候，我参加了一次全国生物竞赛获得了第三名。那时候我明白了自己想成为一名科学家。
我就读于塞格德大学的时候，在匈牙利科学院生物研究中心的一个脂质小组工作。那时我们从牛脑中分离出一种磷脂混合物，用于制备脂质体，将质粒 DNA 输送到细胞中。
1978 年，我加入了一个有机化学家小组，研究一种短链 RNA 分子。我当时具体的研究课题是将 RNA 输送到细胞中，以便最终开发抗病毒化合物。在我的论文中，我使用了一种改良的核苷——虫草素并产生了 20-50-linked 核酸分子，然后我很快意识到，将带负电荷的大分子输送到细胞中并不简单。没多久，我们的资金就用完了。
问： 你可以说说移居美国，在宾夕法尼亚大学求学的经历吗？
卡里科：其实我从未想过离开匈牙利，我在那里很开心。但是到了找工作的时候，我知道我必须离开。我给欧洲和美国的实验室发了信，费城天普大学的罗伯特 · 苏哈多-尼克教授给了回应，邀请我到他的实验室工作。
那时候（1985 年），匈牙利实行配给制，我们只允许带着 100 美元离开。于是，我将 1200 美元藏在我两岁半女儿的泰迪熊里，带着女儿和丈夫去了费城。后来我母亲加入了我们。四个人，靠我每年 1.7 万美元的底薪生活。尽管如此，钱并没有给我造成多大的困扰，因为我很感谢有学习和做实验的机会。
1988 年，我离开了天普大学，在马里兰州健康科学服务大学工作了将近一年。在那里，我学习了基本的分子生物学和免疫学技术。我记得当我第一次了解脂质体时的那种兴奋的心情。这种带正电荷的脂质，可以很容易地与核酸混合，用于转染细胞，这让我回想起在匈牙利制作脂质体的艰苦岁月。
1989 年，我在费城的宾夕法尼亚大学接受了一个研究助理教授的职位 —— 一个非终身教职的教师职位，这要归功于埃利奥特 · 巴纳坦（Elliot Barnathan），一个心脏病学的助理教授，他能支付我的工资。那正是我开始研究 mRNA 的时候。
卡塔琳·卡里科（Katalin Karikó）
问：原来你从那以后就开始关注 RNA 的治疗潜力了，你可以概述一下 90 年代中后期 RNA 疫苗领域的研究情况吗？
卡里科：在 90 年代初，已经有几个研究组在研究 mRNA 疫苗了；比如，一个小组正在研究癌症疫苗，而另一个小组在研究流感疫苗。尽管我借鉴的有关 mRNA 疫苗的研究成果极少，我还是将 mRNA 疗法作为主要的研究焦点，并且关注其在心脏病和中风中的潜在应用。
问：你在职业生涯的这个阶段遭遇了相当多的拒绝，是什么让你坚持这个课题的？
卡里科：虽然没有固定的教师职位，但我留在宾夕法尼亚大学的主要原因是埃利奥特·巴纳坦和大卫·兰格，二者对我们的基因治疗实验表现出的兴趣和热情与我不谋而合。后来，我们与德鲁·魏斯曼合作。在进行人类树突状细胞的实验时，我们发现我制造的 mRNA 是能产生免疫性的，而且其诱发产生炎症细胞因子。
但当德鲁对我说这种 mRNA 对我想要疗法没有好处时，我几乎不能接受。所以我们做了进一步的实验，证明了从外界传递到免疫细胞的 mRNA 确实具有免疫原性；毕竟，在活细胞的细胞核中制造的 mRNA 最终会进入细胞质，在正常情况下，永远不会进入细胞外或遇到体内的免疫细胞。
问：当你在宾夕法尼亚大学遇到魏斯曼时，他正在研究艾滋病毒疫苗。那次有历史意义的会面推进了后续重要的研究成果，你可以详细谈谈这个进展吗？
卡里科：这个进展，如你所说，我们首先发送到《Nature》杂志，在 24 小时内，他们就拒稿，认为我此前在这方面没基础（incremental contribution，逐步累积的贡献）。我是大学才开始学英语的，所以还要查「incremental」这个词的意思！不管怎样，我们随后把它送到了 Immunity，他们接受了它。
德鲁和我几乎做了所有的工作。即使在 58 岁的时候，我也没有太多的人力或资金援助来进行实验，所以我只能自己动手做。2008 年，我们花了一段时间又在 Molecular Therapy《分子治疗》上发表了后续论文。
回归正题，2004 年，我突然想到转移 RNA 不会触发免疫系统。因此，我们进行了一项重要的实验，表明在细胞内产生的转移核糖核酸确实没有免疫原性。这一想法，即 mRNA 中的核苷需要被修饰才能通过免疫系统。
我把这个想法告诉了德鲁，然后我们决定尝试在 mRNA 中使用修饰的核苷。在我的同胞、当时在德国工作的贾诺斯 · 路德维希的推荐下，我从 TriLink 公司订购了不同的修饰核苷的三磷酸衍生物。在修饰的 mRNA 分子中，尿苷被假尿苷取代，正如后面显示的一样，假尿苷与细胞中其他短形式的 RNA 一起自然存在于 mRNA 中。
该修饰解决了免疫原性问题，并且提高了 mRNA 的稳定性和蛋白质产量。经过一年多的努力，证明了当初的想法是正确的：修饰的核苷抑制了核糖核酸的免疫原性。
问：这是你的主意吗？
卡里科：我的爱好之一是阅读非常经典的科学论文。当我意识到 RNA 中的尿苷会引爆免疫细胞，导致炎症和干扰素的产生时，我想知道以前是否有人注意到这一点。果不其然，我在 1963 年的一篇论文中发现，从哺乳动物细胞中分离的核糖核酸不会诱导干扰素的产生。
问：鉴于 mRNA 疫苗的曲折发展史以及基因疫苗难以获得批准的事实，你对新冠疫苗期待是什么？
卡里科：我们已经在临床前研究中看到，即使是少量的经过修饰的 mRNA 疫苗，在猴子中对寨卡病毒、流感等也是有效的。不同研究实验室的大量数据也表明这种疫苗是有效的。
此外，干扰素会导致炎症并阻止针对病毒的抗体产生，但是目前有足够的数据表明核苷修饰过的 mRNA 不会诱导干扰素的产生。鉴于动物研究中的这一情况，以及在第一/第二阶段临床试验中接种疫苗的个体中引发的高水平抗体，我很高兴我们正在交付一种能够拯救无数生命的产品。
问：这两种基因疫苗的成功在某些方面代表了疫苗研发史上的关键时刻。你有什么想法？
卡里科：疫苗为我们每个人打开了 mRNA 的世界。2013 年，CureVac 创始人 Ingmar Hoerr 组织了第一次 mRNA 治疗会议，从那以后，我们每年都在柏林和波士顿轮流开会。如果你参加了这些会议，你就会发现，布局 mRNA 疗法的公司数不胜数，一些候选的 mRNA 分子正处于临床开发的关键阶段，如 CureVac 在 20 年前就开始研究用于癌症治疗的 mRNA 疫苗，当我加入 BioNTech 时，他们已经在进行基于 mRNA 的癌症疫苗的试验。
事实上，许多人不知道 Moderna 早在疫情之前就已经用核苷修饰的脂质纳米粒配方的 mRNA 疫苗进行了抗流感病毒的临床试验。对于业外人士来说，这些新冠肺炎疫苗似乎是一个分水岭，但是业内人士已经见证了这一技术发展成形和成熟的全过程。
问：在未来 10 年里，还有哪些疾病是 mRNA 疫苗可以治疗的？至少有九种候选药物正在开发或处于早期试验阶段，如艾滋病毒、尼帕、寨卡病毒、登革热和疟疾疫苗，你认为哪一个最有希望？
卡里科：新型冠状病毒在很多方面都是全新的，所以有可能进行试验。另一方面，针对流感的 mRNA 疫苗研发取得了重大进展，但很难进行试验，因为大部分人口已经感染并携带抗体。尽管如此，流感仍是主要的候选靶点之一。疟疾和包括肺结核在内的一些细菌病原体也是候选对象。
问：在这样一场造成可怕伤亡的疫情期间，你对自己新获得的荣誉有什么看法？
卡里科：老实说，我希望可以回到以前的研究生活。大众的关注令人疲惫，每天我都会因为时间不够而拒绝采访请求。即使没有这些认可，我也会很开心。在我近 40 年的职业生涯中，我几乎没有获得任何奖项；然而只是继续做实验就能让我很高兴了。
我的意思是，我希望利用这个机会强调科学资助的重要性，特别是科学教育和科学教师，以及希望他们能够专注于自己的研究而不是奖励和认可。
问：你的科学生涯是一个励志的故事，现在也有许多科学家正在努力验证他们的非传统想法，那么你有什么话想对他们说呢？
卡里科：涉足科学领域，你会经常在毫无把握的情况下工作。我经常把做科学比作我女儿的划船：你在一艘向后行驶的船上，看不清鱼鳍线有多远（卡里科的女儿苏珊 · 弗朗西亚是两届奥运会赛艇冠军和金牌得主）。所以我认为，激情、专注和使命感是在研究生涯中取得成就的关键因素。
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