给 mRNA 穿上“假尿苷隐身衣”:坐了三十年冷板凳被降职的卡里科,如何在复印机旁改变人类历史?
2023 年 10月2日 · 体外转录(IVT)mRNA 合成试剂盒、假尿苷三磷酸(ΨTP)与脂质纳米颗粒(LNP)
你知道吗?
把碳氮糖苷键换成碳碳糖苷键,仅仅挪动了一个原子的连接位置,就让被全行业判了死刑的体外转录 mRNA 瞒天过海骗过了人类演化的亿年免疫防线。
任何在实验室里做过体外转录(IVT)合成 mRNA 并转染进哺乳动物细胞的人都知道一条铁律:如果你直接拿普通的 A、U、C、G 四种核苷酸三磷酸去合成 mRNA 打进小鼠或人体细胞,不仅目标蛋白表达量低得可怜,细胞还会瞬间拉响防空警报,分泌海量的干扰素和炎症因子把自己折腾死。
正是这个致命死穴,让全世界几乎所有药企在 20 世纪 90 年代把 mRNA 疗法判了死刑。唯独匈牙利裔女科学家卡塔琳·卡里科(Katalin Karikó)死磕到底——哪怕她在宾夕法尼亚大学接连申请不到经费、被校方从终身教职轨道残酷降职减薪、实验室被逼搬到动物房走廊尽头。
1997 年,她在系里抢复印机时结识了免疫学家德鲁·韦斯曼(Drew Weissman)。两人苦苦追问:为什么细菌或体外合成的 mRNA 会引爆免疫风暴,而哺乳动物自身的 tRNA 却完全不会?2005 年,他们终于揭开谜底:人类进化出了专抓病毒入侵的先天免疫哨兵——Toll 样受体(TLR3/7/8),专门识别未经化学修饰的“裸奔尿苷(U)”;只要在合成时把普通的尿苷酸换成天然存在于 tRNA 里的同分异构体“假尿苷(Pseudouridine, Ψ)”,mRNA 就像穿上了哈利·波特的隐身衣,不仅完美骗过免疫雷达,还能将蛋白翻译效率暴增十倍!
这篇当年被《Nature》和《Science》双双拒稿的《Immunity》论文,最终在 2023 年 10 月 2 日捧回了诺贝尔生理学或医学奖。