10月2日，瑞典斯德哥爾摩卡羅林斯卡學院諾貝爾大會宣布，將2023年諾貝爾生理學或醫學獎授予68歲的匈牙利生物化學家卡塔林·卡里科（Katalin Karikó）和64歲的美國醫學家德魯·韋斯曼（Drew Weissman），以表彰他們在核苷堿基修飾方面的發現，這些發現使得針對COVID-19的有效mRNA疫苗得以開發。

諾貝爾獎官方網站上寫道：“兩名獲獎者的發現，對于在新冠大流行期間開發有效的mRNA疫苗至關重要。他們的突破性發現從根本上改變了我們對mRNA與免疫系統如何相互作用的理解。新冠大流行是現代人類健康面臨的最嚴重危機之一，獲獎者為前所未有的疫苗開發速度做出了貢獻。”

據報道，二人將共享1100萬瑞典克朗獎金（約合732萬元人民幣）。

新冠疫情中，傳統疫苗應用受限

傳統疫苗的工作原理是，向人體內注射被稱為抗原的滅活病毒蛋白質，刺激針對該抗原的免疫反應。當病毒再次在人體內出現，人體免疫系統就能夠將其識別出來。

隨著近幾十年來分子生物學的進步，人們開發出了基于病毒中的單個成分，而非整個病毒的疫苗。病毒的部分遺傳編碼還能夠轉移到無害的“載體病毒”之中，注射后刺激人體內的免疫反應。

生產基于整個病毒、病毒蛋白質或載體的疫苗需要進行大規模細胞培養。在新冠疫情迅速傳播期間，這一過程限制了人類用傳統方法快速生產疫苗的可能，因此，研究人員希望能找到開發無需細胞培養的疫苗技術。

當此人類健康受到嚴重威脅的時刻，兩名獲獎者長期以來對mRNA疫苗技術的研究，使這種新技術的迅速應用成為可能。

1980年代：mRNA疫苗前景不被看好

mRNA是信使核糖核酸的簡稱，它就像信使一樣，攜帶著DNA分子鏈的遺傳信息，“指導”身體內蛋白質的合成。

mRNA疫苗的絕妙之處在于，它不需要注射抗原病毒本身進入體內，而是使用抗原病毒DNA“翻譯”而成的mRNA，欺騙身體產生真實的抗體。然后人工合成的mRNA被人體降解，只留下抗體。

比起傳統疫苗，mRNA疫苗不僅安全性高（不具備病毒的感染性）、免疫性好，而且還能夠迅速量產。

1980年代，人們發現了無需細胞培養即可產生mRNA的方法，被稱為體外轉錄。將mRNA技術用于疫苗和和治療的想法也開始興起。不過，這項技術的發展面臨著幾大挑戰：一是體外轉錄的mRNA被認為不穩定且難以傳遞，還需要開發復雜的載體系統來封裝；二是體外產生的mRNA會引起炎癥反應。因此早年間，科學界對于將mRNA技術用于臨床治療的研究熱情有限。

這些挑戰沒有阻擋卡塔林·卡里科的熱情。早在1990年代初，她還在賓夕法尼亞大學擔任助理教授時，就堅持想要實現將mRNA技術作為治療方法的愿景。她一次又一次地申請資助，但她的想法被認為過于激進，且經濟風險極大，一連串的拒絕使她在1995年被降職。

幸好，她堅持了下來。1997年，卡塔林·卡里科認識了剛到賓大不久的新同事、免疫學家德魯·韋斯曼。韋斯曼正好對在免疫反應中具有重要作用的樹突狀細胞很感興趣，兩人很快展開了富有成效的合作，專注于研究不同類型的RNA如何與免疫系統相互作用。

突破性發現：消除體外轉錄mRNA引發的炎癥反應

卡里科和韋斯曼注意到，這種樹突狀細胞會將體外轉錄的mRNA識別為外來物質，從而激活免疫應答，在人體內產生炎癥反應。但如果換成來自哺乳動物的mRNA，則不會引發炎癥。這一結果說明，導致炎癥的并非mRNA本身，而是不同mRNA變體之間的結構差異。

當時已知，哺乳動物mRNA存在廣泛的堿基修飾現象，而體外轉錄的mRNA則不然。于是，卡里科對體外合成的mRNA也進行了堿基修飾，并將其傳遞給樹突狀細胞。結果令人震驚：當mRNA中包含堿基修飾時，炎癥反應幾乎被消除。兩人立即意識到，這對于把mRNA技術用于臨床治療具有深遠的意義。

這一突破性的研究結果發表于2005年，此時距離新冠疫情暴發還有15年。

在2008年和2010年發表的研究中，考里科和韋斯曼進一步發現，經過堿基修飾的mRNA不僅能夠減少炎癥反應，還能顯著提升蛋白質產量。至此，兩人掃除了mRNA臨床應用道路上的關鍵障礙。

新冠疫情暴發 mRNA疫苗迅速投產

2020年新冠疫情爆發后，兩種堿基修飾的mRNA疫苗以創紀錄的速度開發出來，在2020年12月就獲得批準，其保護率約為95%。諾貝爾官方網站評價稱，這些疫苗挽救了數百萬人的生命，預防了更多的重癥，使社會得以重新開放，恢復到正常狀態。

mRNA疫苗開發的驚人速度，為開發其他傳染病的疫苗鋪平了道路。未來，這一技術還可能被應用于某些癌癥的治療。

賓夕法尼亞大學醫學院執行副院長詹姆森（J. Larry Jameson）盛贊兩人的研究“改變了世界”：“在他們富有遠見的實驗室合作完成超過15年之后，卡塔林和德魯在醫學上留下了永恒的印跡。”