劍橋大學科學家確定造成脫靶效應的mRNA模式並找到了修復方法
研究人員發現,對治療藥物中使用的合成信使RNA 進行化學修飾會導致細胞機器誤讀其指令,產生意想不到的免疫反應。重要的是,他們也發現了解決這個問題的方法。
研究人員發現,對治療藥物中使用的合成信使RNA 進行化學修飾會導致細胞機器誤讀其指令,產生意想不到的免疫反應。重要的是,他們也發現了解決這個問題的方法。信使核糖核酸(mRNA)告訴人類細胞如何製造特定的蛋白質。當生物化學家卡塔琳-卡里科(Katalin Karikó)和免疫學家德魯-魏斯曼(Drew Weissman)發現,在合成mRNA 的鹼基(構件)中插入微妙的化學修飾,可以繞過當人體的某些免疫防禦,讓治療藥物進入細胞並發揮其作用時,mRNA 療法就應運而生了。
現在,劍橋大學醫學研究委員會(MRC)毒理學組領導的研究發現,”讀取”mRNA的細胞機器在遇到mRNA療法中常見的一種特殊化學修飾重複時可能會出錯,導致產生”脫靶”蛋白質,從而引發意想不到的免疫反應。重要的是,他們已經找到了解決方案。
該研究的共同通訊作者詹姆斯-塔文蒂蘭(James Thaventhiran)說:”未來mRNA藥物的安全問題在於,誤導性免疫具有巨大的潛在危害,因此應該避免脫靶免疫反應。我們可以從疫苗的mRNA中移除容易出錯的程式碼,這樣機體就會製造出我們想要的免疫反應蛋白,而不會在無意中也製造出其他蛋白”。
細胞的解碼機器被稱為核醣體,它負責”閱讀”天然和合成mRNA的遺傳密碼,從而產生蛋白質。核醣體在mRNA 上的精確定位對於製造正確的蛋白質–即”靶向”蛋白質–至關重要,因為核醣體每次讀取mRNA 的三個鹼基,以決定下一個加入鏈中的蛋白質是什麼。因此,即使核醣體發生最小的變化,也會嚴重扭曲程式碼和生產的蛋白質。
研究人員與肯特大學、牛津大學和利物浦大學的研究人員合作,在接受過輝瑞公司針對SARS-CoV-2 的mRNA 疫苗的人群中測試了產生脫靶蛋白質的證據。在這項研究的21 名患者中,有三分之一的人發現了一種非預期的免疫反應,這種反應沒有產生任何不良影響,原因是在mRNA 中加入了N1-甲基假尿嘧啶。引入這種改良鹼基是為了提高COVID-19 疫苗的安全性和有效性。
當核醣體面對一串經過修飾的鹼基時,大約有10%的時間會”打滑”,導致mRNA被誤讀,產生非預期的蛋白質,這足以引發免疫反應。去除合成mRNA 中的N1-甲基假尿嘧啶後,就不會產生非目標蛋白質了。
該研究的另一位通訊作者安妮-威利斯(Anne Willis)說:”我們的工作為這種新型藥物提出了擔憂和解決方案,是來自不同學科和背景的研究人員之間重要合作的結果。這些發現可以迅速付諸實施,以防止未來出現任何安全問題,並確保新的mRNA療法與COVID-19疫苗一樣安全有效。”
這項研究發表在《自然》雜誌。