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較真 | 18個月內造出新冠肺炎病毒疫苗,有可能嗎?

較真要點:

查證者:勿怪幸 | 醫學博士

我們都知道,對於新型冠狀病毒,目前沒有針對性有效藥物,感染者基本靠對症支持療法和自身的免疫能力來對抗病毒。

但對付病毒,最好也是迄今為止被證明最有效的就是疫苗。最近傳出消息,世界多個國家的實驗室都宣稱有望在一年半之內,甚至更快的時間拿出可以用於普通大眾的新冠肺炎病毒疫苗來。

這個消息可靠嗎?開發一個新的疫苗,真的能在短短的一年半時間內完成?

一、開發新冠肺炎病毒疫苗,用的什麽方案?

傳統疫苗合成方案,需要先分離致病病毒,然後在實驗室成功培育病毒,再想辦法減活或者滅活病毒,同時不失去刺激免疫系統的作用。整個過程耗時耗力,往往需要幾年甚至幾十年的時間。

但如果人類遇到一個新的病毒,尤其是新型烈性傳染性病毒,傳統疫苗方案就很不實際,效率也低。現代生物學的快速發展,讓我們已經能在極短時間內提取致病的病毒,並且快速對病毒進行基因測序,精準了解病毒的哪一段基因管控可能致病的蛋白質,哪一段管控病毒進入細胞的蛋白質。然後根據基因圖譜,就能快速在體外利用生物技術合成這些片段蛋白質,再將這些蛋白質注射接種,刺激免疫系統產生抗體,形成免疫能力。甚至都不需要蛋白質,直接根據基因圖譜合成DNA,用DNA做疫苗也可以。

新的方案不需要真的病毒,只需要病毒的基因信息,而基因信息通過互聯網共享可以第一時間分享給全球的科學家們,因而大幅縮短了疫苗的開發時間,從幾年縮短到十幾個月,甚至幾個月,幾個星期。這種方案極大地提高了疫苗開發的速度和精準性。在人類遇到新型的前所未知的病毒時,就成為最有效最快速的疫苗合成方案。

對於新冠肺炎病毒,各國科學家們也是試圖通過這樣的技術來快速造出疫苗。

新冠肺炎病毒爆發之後,中國的生物學家們在幾天的時間內就分離了病毒並進行了基因測序。病毒的基因圖譜公之於眾,迅速引發了世界各國生物學家間的競爭。

美國費城的Wistar研究所曾快速合成過埃博拉病毒疫苗。他們在2014年從開始設計到進行臨床試驗,隻用了15到18個月的時間。在中東呼吸綜合症病毒MERS爆發後,從開始著手設計到進入臨床試驗,合成疫苗隻用了短短的11個月。他們稱這次有望縮短疫苗的開發時間到半年或者9個月。

位於加州聖地亞哥的公司Inovio的研究人員,借以往的疫苗設計經驗,迅速利用計算機強大的計算功能,在短短3小時之內就完成了疫苗的設計,他們稱有望在1個月內造出可以開始進行動物實驗的疫苗來。

澳洲的昆士蘭大學的學者們,利用基因圖譜找到刺激免疫系統最有效的合成蛋白質的部分(他們稱為分子鉗),進行疫苗的設計開發。他們的目標是,從設計到準備進入人體臨床試驗只需要16周。

倫敦帝國理工學院的學者稱,他們設計開發的新冠肺炎病毒疫苗已經在進行動物實驗。美國生物技術公司Moderna稱:他們有望在3個月內開始疫苗的一期臨床試驗。

據中國疫苗行業協會的消息,截至2月11日,中國共有18家會員部門參與到了新冠肺炎疫苗的研製,其中涉及智飛生物、華蘭生物、遼寧成大、康泰生物、沃森生物、康希諾生物等多家上市公司。

所以,生物技術的進步,為快速開發疫苗提供了可能。將傳統的幾年時間縮短到幾個月,這在技術上是可行的。當然,動物試驗即便成功,也還要進行嚴格的人體臨床試驗,直到安全性有效性都得到嚴格的測試,才能最終普惠大眾,擊敗病毒。但願這些科學家們早日成功,在新冠肺炎病毒肆虐橫行的頂峰期給予迎頭痛擊,遏製它的蔓延。

二、再來回顧一下各種疫苗的原理

抗生素之外,疫苗恐怕是現代醫學對人類做出的最大貢獻了。

自從現代疫苗誕生以來,被拯救的人數以億計。疫苗不但大幅度提高了嬰幼兒的生存幾率,也大幅提高了人類的平均壽命。新英格蘭醫學雜誌在2013年發表的論文,分析了1888年至今的數據,估算出自1924年到現在,僅美國一國就因疫苗避免了1億3百萬兒童患傳染病。

疫苗如此強力有效,是什麽原理呢?疫苗又有哪些種類呢?

我們生活在自然環境中,每天都要與大量的外來微生物接觸,包括細菌和病毒。如果致病的病毒或者細菌進入我們身體,就可能導致疾病。幸運的是,人體有一套強大的細胞軍隊——免疫系統。免疫系統主要的細胞是淋巴細胞。一旦這些淋巴細胞發現有外來病原微生物入侵人體,它們就會像軍隊一樣,立刻蜂擁而上,將病原微生物圍住,並且開始合成針對病原微生物(抗原)的蛋白質——抗體,抗體有針對性地黏附上抗原,將它們通過各種手段消滅,或者殺死已經被入侵的細胞,防止擴大化。

但這套強大的免疫系統也不是沒有缺陷。就跟軍隊一樣,如果來侵犯的是早就熟悉的敵人,那對付起來輕車熟路,很容易將它們消滅。但如果侵犯的是從未見過的外國軍隊,對它們的習性一無所知,或者來犯的敵人非常強大,殺傷力巨大,那就比較棘手了。等到病毒入侵後,淋巴細胞再試探性地接觸,識別,提出對付的方案,合成針對性的抗體,這個過程有時候需要好幾天的時間,往往就太晚了。對於一些烈性的病毒或者細菌,幾天的時間可能就決定了生死。

如果在病毒侵入人體之前,就讓我們的身體提前做好準備,合成針對它們的抗體,相當於在戰爭爆發前,提前造好武器,訓練好軍隊,嚴陣以待。真的遇到了敵人,早做好了萬全的準備,勝利的機會就大多了。

疫苗就是根據這個思路設計的。在真的接觸病毒或細菌之前,就提前讓我們的身體產生針對性的抗體,提前產生免疫力。那怎麽讓身體提前產生抗體呢?

有幾個辦法。

1、 拿真的病毒注射,身體就會產生抗體。但真的病毒有致病的可能,當然不應該冒這樣的風險。所以就使用去掉了毒性,或者大幅度降低了致病性,但保留了刺激免疫系統產生抗體能力的病毒作為抗原,接種後,人體就會產生強大有效的抗體。

這種疫苗叫做減活疫苗,意思就是病原是有活性的,但致病能力被削減。人體內的抗體過段時間會被分解掉,但人體免疫系統聰明的設計了免疫記憶能力。這些有記憶能力的免疫細胞一旦接觸過抗原,就會保留記憶,下次再遇到同樣的病毒或細菌的抗原,會在極短的時間內調動免疫系統,合成針對性的抗體,在病毒還來不及致病前將它殺滅。這就形成了免疫能力。

這種記憶能力根據不同的病毒而長短不一,有能終身記憶的,有的則只有幾年。所以有些疫苗只需要接種一次而終身免疫,而有一些則需要多次接種。典型的減活疫苗包括著名的MMR(麻腮風三聯疫苗)。減活疫苗的優點是免疫能力強大,持續時間長,缺點是雖然減活但仍有致病的可能,所以對於身體免疫能力缺陷,或者年老體弱的人就不適宜接種減活疫苗。

2、 拿死的或者人為滅掉活性的病毒或者細菌來做疫苗,刺激人體產生免疫能力。有些病毒即便已經完全滅活了,仍然能刺激人體免疫細胞產生抗原抗體反應,形成免疫記憶。這叫做滅活疫苗。滅活疫苗的優點是安全,不會致病。缺點是不像減活疫苗一樣有那麽強大的刺激免疫的能力,畢竟,病毒是死的。但往往也夠用了。

脊髓灰質炎的滅活疫苗是典型的滅活疫苗。減活的脊髓灰質炎疫苗免疫能力強大,但因為有極端輕微的致病可能,所以滅活疫苗成為一個替代選擇。滅活疫苗通常需要多次接種,以達到最佳免疫效果。

3、 還有一種就是連完整的病毒細菌都不需要。隻拿病毒細菌能激活免疫反應的那一部分致病毒素來做疫苗。這些毒素接觸免疫細胞後,人體也會產生針對性的抗體,對抗毒素的致病能力。比如很典型的破傷風類毒素。

4、 再有一種就是拿病毒的一個片段作為疫苗,這種疫苗被稱為亞部門疫苗。比如一個病毒的表面有一些特異性的蛋白質,我們不需要整個病毒,隻取那一部分特異性的蛋白質,用來刺激人體免疫系統,產生針對這個病毒的抗體。比如B肝疫苗。這種疫苗的好處顯而易見,絕對安全。但比起減活疫苗來說,刺激免疫系統的能力參差不一,有強有弱,往往需要多次接種。但這種方案卻為開發新的疫苗提供了廣闊的思路,極大提升了效率,也是此次各國科學家研發新冠肺炎疫苗採用的方案

本文編輯:marthaywang

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