10月4日,2021年诺贝尔生理学或医学奖揭晓!美国生理学家David Julius和分子生物学家Ardem Patapoutian获得该奖项。令人遗憾的是,之前的大热门——mRNA相关技术无缘此奖,但能否在后天获化学奖,仍值得期待。
不过,诺贝尔生理学或医学奖的落选并不能掩盖这个领域的研究为人类带来的价值。
01 一个人四十多年的坚持
mRNA技术因新冠疫情被更多人知道,但因一个人的坚持才有了这项技术的诞生,这个人就是卡塔琳・卡里科(KatalinKarikó)。
出生于1955年的卡塔琳・卡里科,从小就喜爱生物学。她好奇生物内部的运作机制,也好奇如何治疗疾病。1973年,卡塔琳・卡里科考入匈牙利名校塞格德大学,在这所大学里,她第一次在一场学术报告中听说了mRNA,并对此产生了浓厚的兴趣,坚信mRNA可以成药,用来抵抗疾病。
这是一个大胆而前卫的想法。而她为这个想法奉献了四十多年的光阴。
上个世纪80年代,卡塔琳・卡里科身边很多同事都想去美国工作、生活。而作为土生土长的匈牙利人,她并不想离开祖国。但因一直未做出科研成果,30岁时她被炒鱿鱼了。
失去工作的她,不得不远赴美国,接受天普大学(Temple University)提供的工作机会。
1985年,卡塔琳・卡里科和丈夫带着年幼的女儿离开了匈牙利前往美国,而他们的全部家当只有数千美元。
初入美国的卡塔琳・卡里科没有手机也没有信用卡,但必须要在这片土地上“扎根”。彼时,DNA研究正火热,科学界都认为改造DNA是治疗遗传疾病“一劳永逸”的办法。然而,卡塔琳・卡里科却依旧把所有的心思都放在mRNA上,认为mRNA在治疗疾病上更有潜力。然而她博士后的老板并不这样认为,在一次大吵之后,卡塔琳・卡里科差点要被驱逐出境。
1989 年,卡塔琳・卡里科离开了天普大学,来到了宾夕法尼亚大学。
此时,科学界已经找到了可以高效制备mRNA的办法,但由于早期合成的mRNA在动物试验中出现了严重的免疫反应,导致多数试验动物死亡,mRNA的成药性被打上了大大的“问号”。
尽管遭遇了一些挫折,但卡塔琳・卡里科依旧坚持对mRNA的研究。1990年,卡塔琳・卡里科向老板提交了第一个 mRNA 治疗申请,希望获得资金来进行开发,却被拒绝了。
用mRNA作为治疗方法,在那时看来是被认为是过于激进的,风险巨大。所有的投资机构都对卡塔琳・卡里科说了“不”。
“我一直在想办法改进技术,寻找更好的RNA,更好的递送方式。” 卡塔琳・卡里科知道当时设计的mRNA会引起小鼠体内的炎症反应,危及健康,所以要想办法让mRNA“欺骗”机体免疫机制,让它认为mRNA不会对机体造成伤害,这样才能提高mRNA成药的机会。
为此,卡塔琳・卡里科整天泡在实验室里,常常是从早上6点一直研究到深夜,甚至睡在办公室里,周末和假期也是如此。不过,卡塔琳・卡里科对mRNA的研究热情,并没有非常快地转化为“看得见”的成果。加之当时科学界对mRNA的认识一直停留在“极为困难”的阶段,没有人愿意资助卡塔琳・卡里科继续研究。
6年后,她等来的不是获得资助的消息,而是被老板降职。
然而在被降职后不久,卡塔琳・卡里科被诊断出患上了癌症,她的丈夫因签证问题被滞留在匈牙利。此时的女儿正在读书,还需要钱来支付学费。
“我想去别的地方,或者做别的事情。我以为是我不够好,不够聪明。”迟迟未等到的资助、猝不及防的癌症、不在身边的家人,似乎每一件事都在问卡塔琳・卡里科:还要继续研究mRNA吗?
躺在病床上的卡塔琳・卡里科最终还是给出了“YES”这个答案,仍然坚持十几年来坚持的研究。这一次的抉择也决定了mRNA后来的发展。
卡塔琳・卡里科曾为mRNA做过一个小短片,叫《走出阴影,走进聚光灯》。她说:“这是关于mRNA的短片,因为它一直处于阴影中,但我相信它最终会走到’ 聚光灯下’。” “没有多少科学家能说出我在想什么,我想证明它、发布它、拥有它的一切,最终让它成为备受瞩目的产品。”
经过多年的坚持,事情终于开始向着卡塔琳・卡里科所想的方向发展。
1997年,卡塔琳・卡里科遇到了刚加入宾夕法尼亚大学的免疫学家德鲁·魏斯曼(Drew Weissman)。两人交流后,德鲁·魏斯曼发现这个被降职的同事对mRNA的研究和看法与自己的观点十分相似,两人立即开始了合作。当时是免疫学界风云人物的德鲁·魏斯曼资助了卡塔琳・卡里科对mRNA的继续研究。
在之后的研究中,两人发现,通过修饰RNA上的核苷组件,能够“欺骗”机体对mRNA的响应,阻止免疫反应的发生。当时,卡塔琳・卡里科在实验室里获得这个结果时,以为自己错了。她说:“我又重复做了实验,因为当时我以为自己又搞砸了。”
再次实验的结果证明了卡塔琳・卡里科并没有错,他们找到了改造mRNA的办法。2005年,两人将这一研究成果发表在了Immunity杂志上。宾夕法尼亚大学也为两人的发现申请了专利。
不过当时文章发表后,并没有在科学界引起多大的“水花”,依旧没有投资人对此问津。但一个在斯坦福大学做干细胞生物学博士后的小伙子罗西(Derrick Rossi)在读到两人发表的文章后,立即意识到“这是诺奖级别的发现啊”。
02 两大Biotech的崛起
在卡塔琳・卡里科和德鲁·魏斯曼的研究发现启发下,罗西将这项技术运用到了胚胎干细胞的研究中。2010年,罗西、哈佛医学院教授蒂莫西·斯普林格(Timothy Springer)和生物技术领域大牛兰格(Robert Langer)一同成立了一家公司,名叫Moderna,意为“修饰(Modification)的RNA”。
而在Moderna诞生之前,远在德国的一对科学家夫妇更早地关注到了mRNA的研究,并在2008年成立了一家致力于研究mRNA疗法的公司——BioNTech。
相比于Moderna在技术上做改进,BioNTech则更为直接——邀请卡塔琳・卡里科担任公司的高级副总裁。
当时的卡塔琳・卡里科还在想着做回宾夕法尼亚大学的老师,不过“他们认为我的老师素质不高。”思考再三,卡塔琳・卡里科离开了多次拒绝她的高校,转投工业界。“当我告诉他们我要离开时,他们嘲笑我,说’BioNTech甚至连个网站都没有’。” 但即使是这样,卡塔琳・卡里科还是选择了加入BioNTech。
新技术的诞生需要时间,而新技术的流行需要时机。在BioNTech和Moderna成立的数十年里,两家公司并没有因为mRNA疗法而显现出商业价值。直到2020年新冠疫情的爆发,疫苗成为阻止这场灾难蔓延的重要手段。而正常情况下,疫苗的研发需要数十年的时间。mRNA疫苗研发时间短这一优势,让其迅速在多种类型疫苗中突围,成为人类战胜疫情的新希望。
拥有这项技术的BioNTech和Moderna迅速成为全球资本追逐的对象。
随着多个国家对mRNA新冠疫苗给予紧急使用授权,BioNTech和Moderna的股价便一路攀升。
而今年以来,BioNTech股价飙升了318.7%。在过去一年多的时间里,Moderna股价翻了20多倍,市值超过默克、GSK等多家老牌药企。
回首过去,疫情之前,全球疫苗市场的两位“王者”是辉瑞的13价肺炎疫苗与默沙东的HPV疫苗。前者独步天下,长期占据疫苗畅销榜榜首,去年的销售额也才刚刚达到58亿美元。后者则经历了15年的艰辛爬坡,熬到了现在的38亿美元年销售额。
而根据辉瑞最新披露的半年报,仅2021年上半年,公司和BioNTech合作开发的新冠疫苗BNT162b2销售额就高达113亿美元,预计全年的销售收入更将达到335亿美元。
两大biotech的崛起,少不了机遇的眷顾,但更重要的是对技术的投入与坚持。只有做足准备的人才能将挑战变成机遇,而这个准备,BioNTech和Moderna用了十几年,卡塔琳・卡里科用了四十多年。
03 另一群人的准备
除了大洋彼岸的公司及资本对mRNA疗法兴趣浓厚外,国内的Biotech们也展现出了化挑战为机遇的能力。
曾在Moderna等公司担任高级科学家及项目负责人的英博,于2019年1月从波士顿回到国内,在苏州创立了艾博生物,专注于核酸药物的研发。
谁都无法预测未来,但可以掌握现在。成立还不到一年的艾博生物遇到了新冠疫情的“大考”,在没有国外多年筹备的实验室、动物房、厂房的条件下,艾博生物还是选择了迎接挑战。
2020年春节,在改签了三个航班后,英博终于辗转从日本回到了中国,并在落地苏州的第一时间,就投入到了新冠mRNA疫苗的研发。
几位研究人员在一个不到200平米的实验房里不舍昼夜地工作,终于在2020年2月做出了第一批样品。加上合作伙伴军科院和沃森生物的配合,艾博生物的mRNA疫苗(ARCoV)在2020年6月迎来了专家审评环节的答辩,并成为唯一一个全票通过的疫苗产品。
如今,艾博生物已快速成长为拥有百余名研发和技术人员团队的生物技术公司,其ARCoV已在国内启动III期临床,并且在部分疫情仍较为严重的国家着手开展海外多中心临床Ⅲ期试验。艾博生物也成为获得国内新冠mRNA疫苗临床批件的三个厂商中,进度最快的一家。
而在艾博生物紧急“备考”时,另一位“考生”的准备则更充分一些。
2020年8月,康希诺生物在科创板上市,成为科创板开板以来首只A+H的疫苗股。而康希诺开盘当日即涨124%,市值一度高达1163亿元。
康希诺股价的上涨,是市场对其价值的认可,也是对中国研制出新冠疫苗的期待。
2021年2月,国家药监局附条件批准康希诺新冠疫苗(5型腺病毒载体)注册申请,使之成为首种获批的国产腺病毒载体新冠疫苗,也是唯一一种只需要打一针的国产新冠疫苗。
国内的新冠疫情,在全国人民的共同努力下得到了有效控制,但目前还有不少国家的居民依旧深受新冠疫情的威胁。10月1日,巴西Biomm生物制药公司与康希诺签署协议,将引进其新冠疫苗,并将向巴西国家卫生监督局申请康希诺新冠疫苗的紧急使用权。中国的产品不仅能救助国内人民,也能为其他国家人民带来希望,这或许就是中国医药人的初心。
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