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冀药当家①|mRNA:激活免疫系统的信使奇兵
2024-05-14 16:03:17  来源:固安信息港——固安最大的综合门户网站  作者:  分享:

河北经济日报记者 袁立朋 弓幸民 刘朋朋

初夏的河北石家庄,草木葳蕤,生机勃勃。

石药控股集团有限公司(以下简称石药集团)巨石生物实验室里,乳白色质谱仪轻声低鸣,科研人员脚步匆匆,巨石生物疫苗研究所所长孙召朋博士正在和同事们为新研发的呼吸道合胞病毒mRNA疫苗做临床样品生产前的准备。

“合胞病毒会引起全年龄段人群呼吸道感染,尤其易导致儿童、老年人出现重症。而该疫苗问世,让合胞病毒无处遁形。”孙召朋介绍,和病毒过招,mRNA疫苗的优势就是精准制敌、安全高效。

这是石药集团在去年国内首家推出拥有自主知识产权的新冠肺炎mRNA疫苗之后,又一个mRNA家族的当家拳头新品。

石药集团中央药物研究院。资料图片

mRNA,中文译名是“信使核糖核酸”,它是能够将基因信息传递给人体细胞,指导细胞合成蛋白质的一类单链核糖核酸分子。科学研究发现,如果通过mRNA把新冠病毒的基因序列信息传递给免疫细胞,人体免疫系统就能识别出冠状病毒并快速将之消灭。

凭借这项技术发现,两位美国科学家获得2023年诺贝尔生理学或医学奖。

孙召朋(左)和同事们探讨mRNA疫苗制备工艺。河北经济日报记者 袁立朋 摄

这一重大基础研究成果,也激励着河北石家庄的一家制药企业跃跃欲试。

2021年7月,在新冠疫情肆虐的日子里,石药集团向国家相关部门主动请缨,启动mRNA疫苗研发。

十多位专家和骨干研究员从各地各领域抽调到石家庄,mRNA项目小组吹响集结号。

没有人计较,接下来的研发之路将会吃多少苦,也没有人考虑过,在今后一路过关斩将的征途中,他们又将面对怎样的艰难。

一场没有硝烟的攻坚战,就这样悄然打响了。

“信”“使”合体

项目第一关,是设计并合成mRNA。

这一技术研发中最基础也最关键的一关,要分两步完成。

第一步,先用多种化学物质合成脱氧核糖核酸,即mRNA的分子这个基因信使。

第二步,将已选出的病毒基因信息序列以碱基配对的原则转录到mRNA分子中,即实现信件和信使的成功合体。

“这一过程,必须和人体内自生mRNA的过程相一致。”孙召朋强调。

非知之艰,行之惟艰。

孙召朋(右二)和团队成员探讨试验数据。河北经济日报记者 袁立朋 摄

就拿病毒基因信息的剪辑环节来说,项目小组需要查遍世卫组织网站、专业平台和公开文献中全球不同新冠病毒毒株的基因序列,分析、剪辑出病毒最关键的基因片段,形成病毒的“识别码”,然后通过体外转录的方式生成人工mRNA。

生物的基因序列很复杂,无效信息和有效信息混杂在一起,要在这些繁杂信息中精准识别新冠病毒最有效的基因序列,其难度好比大海捞针。

“在海量数据面前,机器比人的效率更高。”

项目小组借助人工智能和大数据分析工具,工作效率大幅提升。熬过数个通宵,孙召朋和同事们出色完成了mRNA序列的设计工作。

经测试,宿主细胞对信使送来的信息顺利转译,成功合成了抗原蛋白!

初战告捷的兴奋还没来得及品味,纯化环节出现的问题就如兜头冷水般泼来。

“不挂柱!数次调整参数,就是不挂柱!”负责纯化的研究员情绪低落。

这意味着,制备出来的mRNA在通过纯化设备时不能被充分过滤提纯,会夹带大量杂质。

人体对杂质的敏感度极高,哪怕纳米级的微小杂质通过药物进入体内,都会引发高烧、疼痛等症状。

此症不除,量产无望。

“到底是样品处理不充分,还是进样参数偏高,或者是母液需要调整……出现问题不可怕,找出原因才是关键。”就在不少人失去信心的时候,孙召朋的沉稳,给大家吃了一颗定心丸。

使用排除法,复盘制备流程,重理纯化工艺,又是连续鏖战。五天后,样品处理不充分的症结找到了。

这一复盘,还复出了一个意外的收获

 

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