2020年，全球急需新冠疫苗。輝瑞-BioNTech和Moderna兩家公司利用一種從未獲批准的技術，在不到一年的時間內成功研製出疫苗。這種mRNA疫苗能夠引導細胞產生一種病毒蛋白，免疫系統可以辨識並記住這種蛋白。一旦真正的病毒出現，免疫系統就能迅速做出反應。

這種機制非常巧妙。信使RNA（mRNA）是一種攜帶DNA指令到核醣體（蛋白質合成的場所）的分子。在mRNA疫苗中，mRNA編碼病毒抗原，例如SARS-CoV-2的刺突蛋白。 mRNA被包裝在脂質奈米顆粒中，並透過這些奈米顆粒遞送到細胞內。細胞產生抗原後，免疫系統會啟動免疫反應。 mRNA隨後會被降解，它不會進入細胞核，也不會改變細胞的DNA。

mRNA疫苗具有許多優勢。一旦病毒序列已知，即可快速設計。它們採用無細胞製程生產，比傳統疫苗生產速度更快、規模化程度更高。它們不含活病毒，因此不會引起感染。隨著病毒變異，它們可以快速更新。

挑戰在於穩定性和遞送。 mRNA 脆弱，必須在低溫下儲存。脂質奈米顆粒可能引起副作用。而這項技術尚屬新興，因此長期數據有限。儘管面臨這些挑戰，mRNA 疫苗仍是一項重大進步，目前正在開發用於治療其他疾病，包括癌症和流感。