COVID-19 mRNA 백신: 과학의 이정표이자 의학의 판도를 바꾸는 사람

바이러스 단백질은 백신 형태의 항원으로 투여되며 신체의 면역 체계는 주어진 항원에 대한 항체를 형성하여 향후 감염으로부터 보호합니다. 흥미롭게도, 상응하는 mRNA 자체가 항원/단백질의 발현/번역을 위해 세포 기구를 사용하는 백신의 형태로 제공되는 것은 인류 역사상 처음입니다. 이는 신체의 세포를 항원 생산 공장으로 효과적으로 전환시켜 활성 물질을 제공합니다. 면제 항체를 생성함으로써 이들 mRNA 백신은 인간 임상 시험에서 안전하고 효과적인 것으로 밝혀졌습니다. 그리고 지금은 코로나19 mRNA 백신 BNT162b2(화이자/바이오엔테크)는 프로토콜에 따라 국민에게 투여되고 있습니다. 정식으로 승인된 최초의 mRNA 백신으로서, 이는 과학 분야에서 새로운 시대를 여는 획기적인 이정표입니다. 의학 그리고 약물 전달. 이는 곧 mRNA 암 치료 기술, 기타 질병에 대한 다양한 백신 등을 통해 미래에는 의학 관행을 변화시키고 제약 산업을 형성할 가능성이 있습니다.  

질병 치료를 위해 세포 내부에 단백질이 필요하거나 능동 면역 발달을 위한 항원 역할을 하는 경우 해당 단백질은 온전한 형태로 안전하게 세포에 전달되어야 합니다. 이것은 여전히 ​​어려운 작업입니다. 단백질은 상응하는 핵산(DNA 또는 RNA)을 주입하여 세포 내로 직접 발현될 수 있습니까? 그런 다음 발현을 위해 세포 기계를 사용합니까? 

한 그룹의 연구자들이 핵산 암호화 약물에 대한 아이디어를 고안했으며 1990년에 처음으로 직접 주입하는 방법을 시연했습니다. mRNA 마우스 근육에 삽입하면 근육 세포에서 암호화된 단백질이 발현됩니다.⁽¹⁾. 이로써 유전자 기반 치료제와 유전자 기반 백신의 가능성이 열렸습니다. 이 개발은 미래 백신 기술이 측정될 파괴적 기술로 간주되었습니다. ⁽²⁾.

사고 과정은 빠르게 '유전자 기반'에서 '유전자 기반'으로 전환되었습니다.mRNAmRNA는 기존에 비해 몇 가지 이점을 제공했기 때문에 '기반' 정보 전달 DNA mRNA는 게놈에 통합되지도 않고(따라서 해로운 게놈 통합도 없음) 복제하지도 않기 때문입니다. 그것은 단백질의 발현에 직접적으로 필요한 요소만을 가지고 있습니다. 단일 가닥 RNA 간의 재조합은 드뭅니다. 또한 세포 내에서 수일 내에 분해됩니다. 이러한 특징으로 mRNA는 유전자 기반 백신 개발을 위한 벡터 역할을 하는 분자를 운반하는 안전하고 일시적인 정보로서 더욱 적합합니다. ⁽³⁾. 특히 단백질 발현을 위해 세포로 전달될 수 있는 올바른 코드를 가진 조작된 mRNA의 합성과 관련된 기술의 발전으로 범위는 다음에서 더욱 확대되었습니다. 백신 치료제에. mRNA의 사용은 암 면역 요법, 감염병 백신, mRNA 기반 만능 줄기 세포 유도, 게놈 공학을 위한 디자이너 뉴클레아제의 mRNA 보조 전달 등의 분야에서 잠재적인 응용 가능성이 있는 약물 클래스로 주목을 받기 시작했습니다. ⁽⁴⁾.  

의 출현 mRNA 기반 백신 그리고 치료제는 전임상 시험의 결과에 의해 더 필립을 얻었습니다. 이 백신은 인플루엔자 바이러스, 지카 바이러스, 광견병 바이러스 등의 동물 모델에서 감염성 질병 표적에 대한 강력한 면역 반응을 이끌어내는 것으로 밝혀졌습니다. 암 임상 시험에서 mRNA를 사용하여 유망한 결과도 보았습니다. ⁽⁵⁾. 기술의 상업적 잠재력을 깨닫고 산업계는 mRNA 기반 백신과 약물에 막대한 R&D 투자를 했습니다. 예를 들어, 2018년까지 Moderna Inc.는 이미 XNUMX억 달러 이상을 투자했지만 아직 시장에 출시되지 않은 제품일 수 있습니다. ⁽⁶⁾. 감염성 질병 백신, 암 면역 요법, 유전 질환 치료 및 단백질 대체 요법에서 치료 방식으로 mRNA를 사용하려는 공동의 노력에도 불구하고 mRNA 기술의 적용은 불안정성과 뉴클레아제에 의한 분해 경향으로 인해 제한되었습니다. mRNA의 화학적 변형은 약간 도움이 되었지만 지질 기반 나노입자가 mRNA를 전달하는 데 사용되지만 세포 내 전달은 여전히 ​​장애물로 남아 있습니다. ⁽⁷⁾. 

전 세계가 제시한 안타까운 상황을 예의주시하면서 치료제를 위한 mRNA 기술의 발전에 실질적인 추진력이 생겼다. Covid-19 감염병 세계적 유행. SARS-CoV-2에 대한 안전하고 효과적인 백신 개발은 모든 사람의 최우선 과제가 되었습니다. 코로나19 mRNA 백신 BNT162b2(화이자/바이오엔텍)의 안전성과 유효성을 확인하기 위해 대규모 다심 임상시험이 진행됐다. 시험은 10년 2020월 19일에 시작되었습니다. 약 162개월의 엄격한 작업 후 임상 연구의 데이터는 BNT2bXNUMX를 사용한 백신 접종으로 COVID-XNUMX를 예방할 수 있음을 입증했습니다. 이것은 mRNA 기반 백신이 감염에 대한 보호를 제공할 수 있다는 개념의 증거를 제공했습니다. 대유행으로 인한 전례 없는 도전은 충분한 자원이 제공된다면 mRNA 기반 백신이 빠른 속도로 개발될 수 있음을 증명하는 데 도움이 되었습니다. ⁽⁸⁾. 모더나의 mRNA 백신도 지난달 FDA로부터 긴급사용승인을 받았다.

둘 다 코로나19 mRNA 백신 즉, Pfizer/BioNTech의 BNT162b2 및 모더 나 mRNA-1273은 현재 국가 백신 투여 프로토콜에 따라 사람들에게 백신을 접종하는 데 사용되고 있습니다. ⁽⁹⁾.

두 사람의 성공 Covid-19 mRNA(Pfizer/BioNTech의 BNT162b2 및 Moderna의 mRNA-1273) 백신이 임상 시험 중이고 후속 사용 승인이 과학 및 의학의 이정표입니다. 이것은 지금까지 과학계와 제약 산업이 거의 XNUMX년 동안 추구해 온 검증되지 않은 잠재력이 높은 의료 기술임을 입증했습니다. ⁽¹⁰⁾.   

이 성공에 따른 새로운 열정은 대유행 이후에 에너지를 모을 수밖에 없으며, mRNA 치료제는 의학 및 약물 전달 과학의 새로운 시대를 여는 파괴적인 기술임이 더욱 입증될 것입니다.   

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참고자료  

1. Wolff, JA et al., 1990. 생체 내 마우스 근육으로의 직접적인 유전자 전달. 과학 247, 1465-1468(1990). DOI: https://doi.org/10.1126/science.1690918  

2. 카슬로 디씨. 백신 개발의 잠재적 파괴 기술: 유전자 기반 백신 및 전염병에 대한 적용. Trans R Soc Trop Med Hyg 2004; 98:593 – 601; http://dx.doi.org/10.1016/j.trstmh.2004.03.007  

3. Schlake, T., Thess A., et al., 2012. mRNA 백신 기술 개발. RNA 생물학. 2012년 1월 9일; 11(1319): 1330 XNUMX. DOI: https://doi.org/10.4161/rna.22269  

4. Sahin, U., Karikó, K. & Türeci, Ö. mRNA 기반 치료제 — 새로운 종류의 약물 개발. Nature Review Drug Discovery 13, 759–780(2014). DOI: https://doi.org/10.1038/nrd4278 

5. Pardi, N., Hogan, M., Porter, F. et al., 2018. mRNA 백신 - 백신학의 새로운 시대. Nature Review Drug Discovery 17, 261–279(2018). DOI: https://doi.org/10.1038/nrd.2017.243 

6. Cross R., 2018. mRNA가 제약 산업을 파괴할 수 있습니까? 3년 2018월 96일에 게시됨. Chemical & Engineering News Volume 35, Issue XNUMX on online on https://cen.acs.org/business/start-ups/mRNA-disrupt-drug-industry/96/i35 27년 2020월 XNUMX일에 확인함.  

7. Wadhwa A., Aljabbari A., et al., 2020. mRNA 기반 백신 전달의 기회와 도전. 발행: 28년 2020월 2020일. Pharmaceutics 12, 2(102), XNUMX; DOI: https://doi.org/10.3390/pharmaceutics12020102     

8. Polack F., Thomas S., et al., 2020. BNT162b2 mRNA 코비드-19 백신의 안전성 및 효능. 뉴잉글랜드 의학 저널. 10년 2020월 XNUMX일 게시. DOI: https://doi.org/10.1056/NEJMoa2034577  

9. Public Health England, 2020. 지침 – COVID-19 mRNA 백신 BNT162b2에 대한 국가 프로토콜(Pfizer/BioNTech). 18년 2020월 22일 게시. 마지막 업데이트 2020년 XNUMX월 XNUMX일. 온라인에서 사용 가능 https://www.gov.uk/government/publications/national-protocol-for-covid-19-mrna-vaccine-bnt162b2-pfizerbiontech 28년 2020월 XNUMX일에 확인함.   

10. Servick K., 2020. mRNA의 다음 도전: 약물로 작용할 것인가? 과학. 18년 2020월 370일 발행: Vol. 6523, 1388호, 1389-XNUMX페이지. DOI: https://doi.org/10.1126/science.370.6523.1388 온라인에서 이용 가능 https://science.sciencemag.org/content/370/6523/1388/tab-article-info  

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