文╱陳韻涵
《時代雜誌》13日宣布2021年度英雄為研發新冠疫苗的4位科學家,分別是齊茲梅卡‧柯柏特(Kizzmekia Corbett)、葛蘭姆(Barney Graham)、卡塔琳‧卡利科(Katalin Kariko)與魏斯曼(Drew Weissman)。在全球因應新冠肺炎的這兩年,《時代雜誌》以年度英雄的封號向研發信使核糖核酸(mRNA)疫苗的科學家致敬,形容他們是「奇蹟締造者」。
《時代雜誌》指出,全球科學家孜孜不倦的運用各種平台和技術研製新冠疫苗,這4位科學家締造突破性的成就,引進「創新且高效率、以mRNA為基礎的疫苗平台」,這對人類公衛、健康與福祉的影響遠超過此次疫情,也有助未來的醫療發展。
報導寫道,「新冠疫苗讓一切變得不同,幕後的奇蹟締造者獲封年度英雄,不僅因為他們給予世界對抗病原體的防禦措施,他們的驚人成就守護人類健康,且因為他們將個人抱負用於人類共同利益。」
美國喬治華盛頓大學公衛教授溫麟衍說:「科學家將一代只會發生一次的致命疫情,變成大多數情況下可透過接種疫苗來避免感染的疾病,這就是疫苗造就的不同。」
●卡利科 歷經波折仍不放棄
卡利科在共產的匈牙利長大,身為肉舖老闆的女兒,她從小對活體動物及其生存機制感興趣。她在斯塞格德大學主修生物時首次接觸核糖核酸(RNA),研究所與博士班攻讀生物化學。她形容,如果去氧核糖核酸(DNA)是組成生命的字母,RNA便能創造文字並組成句子。RNA,尤其是攜帶遺傳訊息的mRNA,可教導人體產出蛋白質、酶、受體等分子並誘發反應。
她深信mRNA經過編輯,可將生物變成自體製藥廠,產出精確化合物以誘發免疫反應,但mRNA極不穩定,以前注入人體後經常在發揮作用前便被酵素分解。卡利科在塞格德生物研究中心尋找控制mRNA的方法多年未果,喪失研究經費的她1985年帶著丈夫和女兒離開匈牙利,前往美國天普大學繼續研究。當時的匈牙利嚴禁叛逃,離境者只能攜帶折合50美元的現金。卡利科與丈夫把賣車掙得的1200美元縫進女兒的泰迪熊玩偶,秘密帶出境。
1989年,卡利科轉到賓州大學任職,她以mRNA為基礎,提出針對心臟病、中風等疾病的療法並申請計畫經費卻屢遭拒絕。她說:「我至少被拒絕24次,每次遭拒我都想知道為何被駁回,以及我該如何改進。」6年後,賓大主管看她仍找不到控制RNA的辦法,便把她降級,收回研究經費和實驗室;然而,卡利科未放棄,轉到神經外科部門繼續研究。
皇天不負苦心人,卡利科的伯樂1997年出現,辦公室影印機旁的交談讓她結識了甫到賓大研究愛滋疫苗的魏斯曼。卡利科向魏斯曼說明尚無成果的合成mRNA,魏斯曼抱持開放態度,讓卡利科加入他的實驗室。
●魏斯曼 15年後才獲重視
魏斯曼是免疫學家和醫師,他與卡利科近十年的共同研究在2000年代利用mRNA技術研製諾羅病毒、流感、愛滋、肝炎和茲卡病毒等20多款疫苗,這些疫苗在動物實驗中幾乎100%有效。2005年,卡利科和魏斯曼在《免疫》期刊上發表研究成果,原以為出刊隔日會獲得高度關注,卻無回應。2013年,卡利科加入德國生技公司BioNTech擔任mRNA計畫主管,研究癌症疫苗。
一晃眼15年過去,新冠病毒出現才讓兩人的mRNA技術受重視並應用於其他疾病。中國去年1月公佈新冠病毒的基因序列後,BioNTech迅速暫停癌症疫苗研究,把mRNA技術與資源集中用於研發新冠疫苗並與輝瑞合作,最終研發出輝瑞BNT新冠疫苗。去年12月18日,卡利科和魏斯曼接種第一劑輝瑞BNT疫苗。
●葛蘭姆&柯柏特 一年內做出疫苗
葛蘭姆是免疫學者、病毒學家和臨床研究醫師,曾任美國國家過敏和傳染病研究院疫苗研究中心副主任。他傾心研究「呼吸道融合病毒」mRNA疫苗技術,2014年起與莫德納藥廠合作測試疫苗效果。2019年,美國北卡羅來納大學微生物與免疫學博士柯柏特加入葛蘭姆的實驗室,協力研發利用mRNA技術設計棘蛋白,強化人體免疫細胞識別與對抗呼吸道病毒的能力。
中國去年通報首起新冠肺炎病例時,葛蘭姆有信心,團隊過去6年研發的mRNA技術可用於研發新冠疫苗。他去年1月9日寄電郵給中國疾病預防控制中心,請中方公開病毒序列資料,同時去找白宮防疫專家佛奇,告知他只要拿到病毒碼就做出疫苗。翌日,中方公布病毒序列,葛蘭姆所屬的疫苗研究中心與莫德納致力研發新冠疫苗。柯柏特表示,葛蘭姆已和她討論過作法,包括棘蛋白突變並用莫德納的mRNA平台製造疫苗,此技術未來也能對抗其他病毒。
葛蘭姆和柯柏特在去年耶誕節之前,接種首劑莫德納疫苗。葛蘭姆說:「許多科學家很難見證他們的產品為人所用,看到媒體報導、醫護人員獲得抗體、診所與藥局的接種人潮,讓人欣慰。」
新冠疫苗之前,麻疹腮腺炎疫苗費時四年研發是最快紀錄,輝瑞、BNT與莫德納在一年內做出疫苗,引發爭議與質疑。參與研發德國麻疹疫苗的普洛特金說:「若無數十年的基礎研究,新冠疫苗不可能出現,疫情爆發後,相關技術早已臻備。」
柯柏特則說:「有時懊惱宣布疫苗的方式,這全站在數年的成果之上,疫苗不會突然被研發出來並進行臨床試驗,我們有如此信心,是因為已籌備多年。」
原文出自《好讀周報》648期