2명의 과학자가
COVID-19 백신을
배경으로하는
mRNA 기술로
300만 달러의
'획기적인 상'을
수상하다
By Nicoletta Lanese 3 days ago
3일전 니콜레타 라네스
Katalin Karikó (left) and Dr. Drew Weissman (right) have been awarded the Breakthrough Prize in Life Sciences for their work with mRNA that enabled the development of several COVID-19 vaccines. (Image credit: The Breakthrough Prize Foundation)
카탈린 카리코(왼쪽)와
드류 바이스만(오른쪽) 박사는
여러 가지 COVID-19 백신 개발을
가능하게 한 mRNA 연구로
생명과학 분야의
획기적인 상을
수상했다.
(사진제공: 획기적인 상 재단)
Two scientists who developed a technology used in COVID-19 mRNA vaccines have been awarded a $3 million prize.
COVID-19 mRNA 백신에
사용되는 기술을 개발한
두 명의 과학자가
3백만 달러의 상금을 받았다.
Now in their 10th year, the Breakthrough Prizes recognize leading researchers in the fields of fundamental physics, life sciences and mathematics. Each prize comes with a $3 million award, supplied by the foundation's founding sponsors Sergey Brin, Priscilla Chan and Mark Zuckerberg, Yuri and Julia Milner, and Anne Wojcicki. This year, one of three prizes in the Life Sciences category will go to Katalin Karikó and Dr. Drew Weissman, whose work over the last few decades led to the development of the technology needed to deliver mRNA into cells, paving the way for today's COVID-19 vaccines, specifically those produced by Pfizer-BioNTech and Moderna.
올해로 10년째를 맞은
이 획기적인 상은
기초 물리학, 생명 과학,
수학 분야의
선도적인 연구자들을
인정한 것이다.
각 상은
재단의 창립 후원자인
세르게이 브린,
프리실라 찬과
마크 주커버그,
유리와
줄리아 밀너,
그리고 앤 보이치키에 의해
제공되는
3백만 달러의 상금과 함께
주어진다.
올해,
생명과학 부문에서
세 개의 상 중 하나는
카탈린 카리코와
드류 바이스만 박사에게
돌아갈 것인데,
그들의 연구는
지난 수십 년 동안
특히 Pfizer-BioNTech와
모데나사에 의해
생산된
오늘날의 COVID-19백신들에 대한
길을 열어준
세포에 mRNA를 전달하는 데 필요한
기술을
개발하도록 이끌었다.
In essence, Karikó and Weissman figured out how to quiet alarms from the immune system long enough for synthetic messenger RNA to slip into cells, send commands to the cells to make proteins, and be broken down harmlessly once those instructions were delivered. That process enabled the COVID-19 vaccines that have been administered to more than 360 million people in the U.S., alone, and millions more in countries around the world — and the technology could pave the way for gene therapies and cancer treatments, in the future.
본질적으로,
카리코와 바이스만은
합성 메신저 RNA가
세포에 침투할 수 있을 만큼
충분히 오랫동안
면역체계의 경보를
조용하게 하여,
단백질을 만들기 위해
세포에 명령을 보내고,
그리고 그 명령이 전달되면
무해하게 분해되는
방법을 알아냈다.
이 과정은
미국에서만
3억 6천만 명 이상의 사람들에게 투여된
COVID-19 백신을 가능하게 했고,
전 세계 여러나라의
수백만 명 이상의 사람들에게도
투여되었다.
—게다가
이 기술은
미래에
유전자 치료와 암 치료의
길을
열어줄 것이다.
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7개의 혁신적인
노벨 의학상
"The innovative vaccines developed by Pfizer/BioNTech and Moderna that have proven effective against the virus rely on decades of work by Katalin Karikó and Drew Weissman," The Breakthrough Foundation wrote in a statement. "Convinced of the promise of mRNA therapies despite widespread skepticism, they created a technology that is not only vital in the fight against the coronavirus today, but holds vast promise for future vaccines and treatments for a wide range of diseases including HIV, cancer, autoimmune and genetic diseases."
"바이러스에 대한
효과가 입증된
Pfizer/BioNTech와
모데나에서
개발한
혁신적인 백신들은
카탈린 카리코와
드류 바이스만의
수십 년간의 연구에
의존하고 있습니다,"
라고 획기적인 재단에서는
성명서에 썼다.
"확산적인 회의론에도
불구하고
mRNA 치료의
약속을 확신했던,
그들은
오늘날
코로나 바이러스와의 싸움에서
필수적일 뿐만 아니라
HIV, 암, 자가면역 및 유전질환을 포함한
광범위한 질병에 대한
미래의 백신과 치료에도
큰 가능성을 가지고 있는
기술을 개발했습니다."
"There's huge potential for the future of modified RNA," Weissman, an immunologist and professor of vaccine research at the University of Pennsylvania's Perelman School of Medicine, told Live Science.
"변형 RNA의 미래에 대한
큰 가능성이 있습니다,"
라고 펜실베니아 대학
페렐만 의과대학의
면역학자이자
백신 연구 교수인
와이즈먼은
라이브 사이언스에 말했다.
For example, prior to the coronavirus pandemic, Weissman's group had launched clinical trials of mRNA vaccines to prevent genital herpes, influenza and HIV; in 2020, they began working on a pan-coronavirus vaccine capable of outwitting any beta coronavirus, of which SARS-CoV-2 is just one example. They're also working on an RNA-based gene therapy for sickle cell anemia, which would target bone marrow stem cells.
예를 들어,
코로나 바이러스
대유행 전에,
바이스먼의 그룹은
생식기 헤르페스,
인플루엔자,
HIV를 예방하기 위해
mRNA 백신에 대한
임상 실험을
시작했다.
즉, 2020년,
그들은
SARS-CoV-2가
단지 하나의 예에 불과한
베타 코로나 바이러스를
능가할 수 있는
범 코로나 바이러스 백신에
대한 연구를 시작했다.
그들은 또한
골수 줄기세포를 목표로 하는
겸상적혈구 빈혈에 대한
RNA 기반 유전자 치료법을
연구하고 있다.
Meanwhile, Karikó, an adjunct professor of neurosurgery at the Perelman School of Medicine and a senior vice president at BioNTech, is working with the German biotech company to develop mRNA therapies to combat cancer and autoimmune diseases such as multiple sclerosis.
한편,
페렐만 의과대학의
신경외과 겸임 교수이자
바이오NTech의
수석 부총장인
카리코는
다음과 같이 말했다.
바이오NTech는
다발성 경화증과 같은
암과 자가면역질환을
퇴치하기 위한
mRNA 치료법을
개발하기 위해
독일 생명공학 회사와
협력하고 있다.
To understand why the platform is so powerful, it helps to know how RNA molecules help direct activity in our cells.
계층구조가
왜 그렇게 강력한지
이해하기 위해,
RNA 분자가
어떻게
우리 세포에서
직접적인
활동을 돕는지
아는 것이 도움이 된다.
In every living thing, DNA and RNA work together to make proteins. The genes in DNA contain instructions to construct proteins, but the DNA remains locked away in the nucleus, far from the cell's protein-construction sites, the ribosomes. To get the information in our genes from Point A to Point B, the cell builds a molecule called messenger RNA (mRNA), which swoops in, copies down the relevant bits of genetic code and zooms off to a ribosome. From there, ribosomes work with a second molecule, "transfer RNA" (tRNA), to turn that genetic code into a shiny new protein.
모든 생물에서,
DNA와 RNA는
단백질을
만들기 위해
함께 작용한다.
DNA에 있는
유전자들은
단백질을 구성하라는
지시를 담고 있지만,
DNA는
세포의 단백질 구성 부위인
리보솜에서
멀리 떨어진
핵 안에 갇혀 있다.
A지점에서 B지점까지의
우리의 유전자에 있는
정보를 얻기 위해,
세포는
메신저 RNA(mRNA)라고 불리는
분자를 만들고,
이것은 급습하여,
유전 코드의
관련 부분들을
복사하여
리보솜으로 확대한다.
거기로부터,
리보솜은
유전 코드를
빛나는 새로운 단백질로
바꾸기 위해
두 번째 분자
"전달 RNA" (tRNA)와
함께 작용한다.
RNA-based vaccines and therapies work very similarly to natural RNA, except scientists build their own custom RNA molecules in a lab. The synthesized RNA can then be delivered to specific cells in the body, which use the RNA's instructions to build proteins. When Karikó and Weissman first began working together in the 1990s, they experimented with methods of delivering RNA into dendritic cells — immune cells that throw up red flags when they detect foreign invaders, like viruses. Vaccines target these cells in order to set off an immune response and train the body to recognize specific pathogens.
RNA 기반 백신과 치료법은
과학자들이 실험실에서
그들 자신의 맞춤형
RNA 분자를
만드는 것을
제외하고는
천연 RNA와
매우 유사하게
작용한다.
합성된 RNA는
인체의 특정 세포로
전달될 수 있는데,
이것은
단백질을 만들기 위해
RNA의 지시를 사용한다.
카리코와 바이스만이
1990년대에 처음
함께 일하기 시작했을 때,
그들은
RNA를,
바이러스와 같은
외부 침입자를 발견하면
적기를 드러내는
면역 세포인,
수지상 세포로
전달하는 방법을
실험했다.
백신은
면역 반응을 일으키고
몸이
특정한 병원균을 인식하도록
훈련시키기 위해
이 세포들을
목표로 한다.
But in this early work, "we found that RNA was highly activating of the immune system, likely because many viruses are RNA, and our bodies continually fight against them," Weissman said. In their experiments, the team still managed to get the dendritic cells to build the proteins they wanted, but their synthetic RNA also set off severe inflammation in the cells. "So the work that Kati [Karikó] and I did for the first seven or so years, was to figure out what made RNA so immunogenic, so activating, and how to get rid of that."
하지만
이번의 초기 연구에서,
"우리는
RNA가
면역체계에 대해
고도로
활성화되고 있다는 것을
발견했습니다.
왜냐하면
많은 바이러스들이 RNA이고
우리의 몸은
그것에 대항하여
계속해서 싸우기 때문입니다,"
라고 바이스만은 말했다.
그들의 실험에서,
그 팀은
수지상 세포를
그들이 원하는 단백질을
만들도록 하는데
성공했지만,
그들의
합성 RNA 또한
세포에
심각한 염증을 유발했다.
"그래서
카티 [카리코]와 제가
처음 7년 정도 동안
한 일은
RNA가
왜 그렇게
면역력을 유발하고,
활성화되는지,
그리고
그것을 제거하는 방법을
알아내는 것이었습니다."
Eventually, they figured out that they could prevent the inflammation by swapping out one of the building blocks of the mRNA — uridine — for a very similar one, called pseudouridine. In human cells, pseudouridine can be found in tRNA, Weissman said. This critical discovery, published in 2005 in the journal Immunity, would be key to all mRNA vaccine development going forward, Stat News reported.
결국,
그들은
mRNA의 구성 요소 중
하나인 — 우리딘을 —
슈도우리딘이라고
불리는
매우 유사한 것으로
교환함으로써
염증을
예방할 수 있다는 것을
알아냈다.
인간의 세포에서
슈도우리딘은
tRNA에서
발견될 수 있다고
바이스만은 말했다.
2005년
면역 저널에
발표된
이 중요한 발견은
앞으로
모든 mRNA 백신 개발의
열쇠가 될 것이라고
Stat 뉴스는 보도했다.
After solving the inflammation problem, the team still faced "a huge number of hurdles," Weissman said. For instance, they had to devise the best method for getting the mRNA into cells in the first place. They ultimately found that lipid nanoparticles, which are essentially tiny bubbles of fat, did the best job of protecting the RNA from enzymes that might degrade it while shuttling the molecules into cells, he said.
염증 문제를 해결한 후,
그 팀은
여전히
"엄청난 많은 장애물에
직면했다"
고 바이스만은 말했다.
예를 들어,
그들은
애초에
세포에
mRNA를
주입하기 위한
최선의 방법을
고안해야 했다.
그들은
궁극적으로
작은 지방 거품인
지질 나노입자가
분자를
세포로 결합시키면서
RNA를 분해할 수 있는
효소로부터
RNA를 보호하는 데
가장 좋은 역할을
했다는 것을
알아냈다고 그는 말했다.
All this work laid the foundation for the advent of Pfizer's and Moderna's COVID-19 vaccines, which prompt cells to build the characteristic spike protein of the coronavirus. And these vaccines can be easily updated to target new coronavirus variants, thanks to the adaptability of the RNA platform. Perhaps in the future, mRNA might form the basis of the first pan-coronavirus vaccine, along with myriad other medical treatments.
이 모든 연구는
세포들이
코로나바이러스의
특징적인
급증 단백질을
형성하도록
촉진하는
화이자와 모더나의
COVID-19 백신의
출현을 위한
기초를 마련했다.
그리고
이러한 백신들은
RNA 플랫폼의
적응성 덕분에
새로운 코로나 바이러스
변종을
목표로 하기 위해
쉽게
업데이트될 수 있다.
아마도 미래에는
mRNA가
무수한
다른 의학적 치료와
함께
최초의
기초를 형성할 수 있을 것이다.
"The potential is enormous," Weissman said. "My lab is currently working with 150 different labs around the world, developing different mRNA vaccines and therapeutics, so the interest in it is growing by the day."
"잠재력은
어마어마합니다,"
라고 바이스만은 말했다.
"제 연구소는
현재
전 세계
150개의 다른 연구소와 함께
다양한 mRNA 백신과
치료법을
개발하고
있습니다.
그래서
그것에 대한
관심은
날이 갈수록
커지고 있습니다."
Originally published on Live Science.
라이브 사이언스에 원본으로 발간됨.
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