針對傳染性病原體開發預防性疫苗是控制和阻止流行病大規模爆發的關鍵。
疫苗的工作原理是模擬疾病因子來刺激免疫系統，建立一種在體內保持活躍的防禦機制，以對抗未來的感染。
傳統的疫苗通常建立在整個病毒株的基礎之上，包括減毒疫苗、滅活疫苗，也有基於病毒蛋白亞單位的重組蛋白疫苗。
雖然這些傳統疫苗在許多疾病的預防上起到了重要作用，但是面對急性暴發的傳染病，例如此次的新型冠狀病毒，傳統疫苗的研發和生產週期太長，難以滿足控制疫情的需要，因此我們需要更加有效、更加通用的疫苗開發平臺。
而mRNA疫苗就是破局的一個潛在方案。
mRNA疫苗提供了一種創新的方法，通過提供編碼一種抗原或多種抗原的核苷酸序列，這些抗原具有誘導保護性免疫應答的高潛能。
1990年，科學家將體外轉錄的信使RNA—mRNA注射入小鼠體內，通過檢測發現其可在小鼠體內表達活性，產生相關蛋白且具有劑量依賴性。
這種直接注射mRNA的方法能夠通過表達特定蛋白，產生免疫反應，這就是mRNA療法的雛形。
在隨後的研究中，雖然動物實驗表明了mRNA可以發揮類似疫苗的作用，達到治療目的。
但是受當時技術限制，在mRNA穩定性，藥物遞送，還有安全性等方面存在瓶頸，這種療法逐漸趨冷，更多研究者轉向DNA和替代蛋白領域。
時間進入21世紀，mRNA合成、修飾技術和遞送技術的發展讓mRNA療法重返生物製藥公司的視線。
相比傳統疫苗，mRNA的安全性更有優勢，不會插入基因突變，可以被正常細胞降解。
更重要的是，傳統疫苗對很多新型病毒有心無力，更別提像癌症這種嚴重威脅人類健康的疾病了。
而mRNA的作用機理使它就像一本餐譜一樣，只要你編好RNA序列，就可以將細胞變成小型的藥物工廠，mRNA引導細胞自己產生特定蛋白髮揮系統藥效。
目前用於製造疫苗的有兩種RNA，非複製型(non-replicating) mRNA和自我擴增型(self-amplifying) mRNA。
mRNA的藥理特性使其在疫苗療法領域具有無可比擬的優勢。
首先，安全性：mRNA並不會感染或者整合進基因組，因此不會帶來感染或突變的風險。
其次，有效性：有多種修飾方式能夠使mRNA更佳穩定，翻譯效率更高；同時遞送方式的發展能夠使mRNA快速遞送到細胞內從而發揮功能。
最後，生產的便捷性：現在的體外轉錄技術能夠非常快速、廉價地大規模生產RNA疫苗，相較於傳統疫苗5-6個月的生產週期，mRNA疫苗有望在40天內完成疫苗樣品的生產製備，因此有望更好地應對突發的傳染病疫情。
mRNA疫苗的關鍵技術：RNA的修飾與遞送
雖然mRNA可以發揮疫苗的作用在1990年代就被發現，但是隨後的發展並不順利，mRNA的穩定性和藥物遞送是需要面臨的主要問題。裸露的mRNA很容易受到體內RNA切割酶的攻擊，mRNA也需要被高效地遞送至細胞內從而進行翻譯，發揮功能。
近年來，不同的mRNA疫苗平臺在免疫原性和藥效方面均取得巨大進展。
RNA序列工程技術使得人工合成的mRNA比以前的翻譯功能更好，高效低毒的載體能夠顯著提高抗原的體內表達，一些疫苗中還加入了新型佐劑。
有三種將疫苗送入體內的方式：
（1）利用載體將mRNA注入體內
（2）直接將mRNA注入體內
（3）物理遞送方法
mRNA疫苗目前有兩大應用領域，除了用於傳染性疾病還可以用於癌症。
發展預防性或治療性疫苗來對抗傳染性病原體，是遏制和預防流行病是最有效的手段。
但是，過去的疫苗產品不能對抗像HIV、皰疹病毒或是呼吸道合胞病毒這些對人類健康造成巨大危害的病毒。
除此之外，像2014-2016年先後爆發的埃博拉病毒和塞卡病毒這類突發病毒疾病，傳統疫苗也排不上用場。
因此，發展更有效的疫苗刻不容緩。
無數臨床前的動物實驗已經證明了mRNA疫苗對抗傳染性病毒的藥效。
動物實驗中安全性良好，其快速製備的特點也適用於傳染病爆發的靈活應對，相對簡單的生產工藝也便於質量控制。
mRNA疫苗與DNA免疫接種不同，在動物體內mRNA疫苗通過一兩次低劑量接種就能夠產生抗體。
目前臨床階段開發的mRNA疫苗針對疾病包括HIV，流感病毒和狂犬病毒等。
在此次COVID-19疫情中，Moderna的mRNA-1273是全球首個進入臨床I期試驗的疫苗，COVID-19的基因序列於2020年1月11日公佈，Moderna於1月13日完成mRNA疫苗序列研究工作，2月7日完成首批樣品的製備，3月3日開始I期臨床，3月16日完成首例患者給藥。
全球領先的3家mRNA疫苗公司，Moderna、BioNTech、CureVac均在腫瘤領域建立了自己的產品線，包括針對個體的個性化腫瘤疫苗以及通用的腫瘤疫苗，部分已經開展I/II期臨床。
BioNTech，CureVac AG和Moderna三家公司部分mRNA研發管線
mRNA疫苗應用前景廣闊。
理論上mRNA擁有合成任意一種蛋白的潛能，在解決mRNA的穩定性和遞送問題後，除了用作疫苗，mRNA也可作為蛋白質補充或替代療法治療其他多種疾病，因此，對於傳統疫苗無力應對的多種新型病毒、癌症、代謝性疾病等，mRNA疫苗均有巨大的應用潛力。
但mRNA疫苗的發展也存在一些風險。
目前mRNA疫苗安全性和有效性的證據多來自動物及體外試驗，人體內只有較少的I、II期臨床證據，人體環境和動物/體外試驗有較大差異，人體內的有效性是否達到理想水平仍有待進一步探索;此外對mRNA的副作用也要密切關注，如局部和全身炎症、藥物的生物分佈、免疫原的持續表達、刺激抗體的自激活，還有非原生核苷酸及載體引入的成分所具有的潛在毒性等。
新冠肺炎疫情讓mRNA疫苗重新獲得了新藥研發行業的“熱捧”。
3月16日，西雅圖凱撒永久華盛頓研究所開始了新冠疫苗的試驗，一位健康的臨床試驗志願者接注射了第一針疫苗。
此次進行臨床試驗的候選疫苗代號為mRNA-1273，是由全球mRNA疫苗巨頭之一的Moderna開發。
這也是目前為止，世界各地的數十個針對新冠病毒疫苗研發的小組中進展中最快的一個。
簡單來說，
mRNA技術是利用mRNA誘導免疫系統對病原體中的蛋白質作出反應。
其優勢在於製備步驟簡單、開發與生產週期短，對流行病疫情可以較快反應。
mRNA 技術是目前針對新冠疫苗研發和生產中，最快捷、最安全以及最有希望快速生產和大批量生產的方式。
mRNA技術應用對疫苗領域很有顛覆性，雖然目前還沒有一款人用mRNA疫苗上市成功的案例，但新冠疫苗有可能會成為這第一例。
與此同時，各方對新冠疫苗研發競爭逐漸白熱化。
3月17日國務院聯防聯控機制新聞發佈會上，中國工程院院士王軍志介紹，國內五條技術方向疫苗研發總體進展順利，大部分研發團隊4月份都能完成臨床前研究，並逐步啟動臨床試驗。
值得一提的是，mRNA疫苗此次能夠在重組蛋白疫苗、重組腺病毒載體疫苗、滅活疫苗等應用較為成熟的技術中“脫穎而出”，進而被新藥研發行業關注和重視，也得益於新冠肺炎疫情的助推。
如果mRNA技術不是在此次新冠疫情中得到運用，恐怕要等三五年甚至十幾年才會被大家重視。
此前傳統疫苗採用的體外轉基因技術在應用上並無明顯漏洞且技術也很成熟，以至於整個疫苗研發領域對mRNA技術並不重視。
但在應對疫情上，mRNA技術可通過‘複製’達到快速生產，這一點顯得尤為重要。
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