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mRNA疫苗大解密:新一代防疫科技的運作原理與未來展望

mRNA疫苗與傳統疫苗同樣能訓練人體免疫系統,但採用了截然不同的作用機制。這項突破性技術在新冠疫情期間首度獲得大規模應用,當時輝瑞-BioNTech與莫德納公司相繼推出COVID-19疫苗,其中輝瑞-BioNTech疫苗更成為美國FDA首個獲得完全核准的mRNA疫苗產品。

事實上,mRNA疫苗的研發歷史遠早於新冠疫情,科學家已投入超過30年心血。這項技術源自1961年mRNA分子的發現,1990年首度在活體小鼠測試成功,2013年才進入人類臨床試驗階段。研發過程中最關鍵的突破,在於如何保護脆弱的mRNA分子順利進入人體細胞。

mRNA疫苗的核心原理是透過「傳訊RNA」攜帶遺傳指令,讓人體細胞自行製造特定抗原蛋白。與傳統疫苗直接提供抗原不同,mRNA疫苗僅提供「製造抗原的藍圖」。當疫苗進入人體後,細胞會根據mRNA指令在核糖體工廠生產抗原,進而觸發免疫系統識別與記憶。

除了mRNA主成分外,這類疫苗還包含脂質保護層、酸鹼緩衝劑等輔助成分。脂質奈米顆粒能保護mRNA順利進入細胞,其他新增物則確保疫苗在體內發揮作用前保持穩定。目前FDA核准的mRNA疫苗僅限COVID-19疫苗,但針對流感、伊波拉、茲卡病毒甚至癌症的mRNA疫苗都已進入不同研發階段。

mRNA技術最大優勢在於快速應變能力。相較傳統流感疫苗需耗時六個月培育病毒,mRNA疫苗能迅速調整以應對變異病毒株。前美國CDC發言人Melissa Dibble指出:「當SARS-CoV-2這類快速變異病毒出現時,mRNA疫苗的快速研發特性顯得格外重要。」

關於安全性,研究證實mRNA不會進入細胞核影響DNA,且會在數日內被人體自然代謝。常見副作用如注射部位疼痛、疲勞等都屬輕微暫時性反應。雖然極少數案例可能出現心肌炎等嚴重反應,但專家強調感染COVID-19本身引發心臟併發症的風險其實更高。

《自然》期刊2023年研究發現,mRNA疫苗可能偶爾導致細胞產生微量錯誤蛋白,但這些蛋白無害且會隨mRNA分解而消失。值得注意的是,這種「框架移位」現象在病毒感染時也會自然發生,甚至可能幫助建立更廣泛的免疫力。

展望未來,mRNA技術的應用前景遠超傳染病防治。包括乳糜瀉、腦癌、胰臟癌等疾病治療都正在進行臨床試驗。MSKCC癌症疫苗中心主任Vinod Balanchandran表示:「我們特別看好mRNA疫苗在癌症治療的應用,它能為每位病客製化疫苗,啟用免疫系統攻擊腫瘤細胞。」

這項曾被視為「未來科技」的醫療突破,如今已成為人類對抗疾病的新利器。隨著技術持續精進,mRNA疫苗將在預防醫學與精準醫療領域開創更多可能。