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“新冠疫苗基本研制成功”?可能是我们过于乐观

2020-03-10

虽然世界历史上不乏重大疫情始于寒冬,消于春夏的案例,如2003年让国人印象深刻的非典疫情。我们仍不敢寄希望于新冠病毒会遵循“祖制”,在夏季自行消失。


在人类与病毒抗争的史中,从“牛痘”种植衍变而来的疫苗技术,首次使人类从预防的角度占据主动,从而战胜了天花、乙肝、麻疹等一场又一场的重大传染病疫情。但每一种新疫苗的研发,都是一场投资巨大,且旷日持久的战役。

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谈疫苗研发成功?为时过早


2月25日,天津大学生命科学学院黄金海教授团队宣布已经成功研发出新型冠状病毒口服疫苗。并且黄金海教授本人口服4倍新冠疫苗样品,以证明该疫苗没有任何副作用。后陈薇院士注射第一针“新冠疫苗”的图片也在网上流传开来。在全世界的翘首以盼下,媒体上类似于“新冠疫苗研发基本成功”的消息不绝于耳,辟谣信息险些追不上趟。

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通常一款新疫苗的研发需要8~20年的时间,研发总成本平均在10亿美元左右。但新冠疫情来势汹汹,并且有全球蔓延的趋势。在举世界科学家之力,各国政府审批一路绿灯的情况,世卫组织保守估计,新冠疫苗最快有望在18个月内研制成功。

疫苗研发为什么这么难?美国疾控中心(CDC)将疫苗研发分为六大阶段,分别是探索阶段、临床前实验阶段、临床实验阶段、监管审查批准阶段、制造阶段、质量把控阶段,其中每个环节都是一道艰难的考验。

事实上,疫苗制备只是疫苗研发的前期环节。为确保疫苗的有效性与安全性,研制出的疫苗样本还需经过动物安全性试验、三期临床试验,以及国家监管批准、抽检等环节后,才能成为真正意义上的“研制成功”。有数据显示,从2006年-2015年只有9.6%的药物从临床一期活到了被批准上市,其中70%都死在了临床二期。

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疫苗起作用的原理,是通过疫苗使人体免疫预先记住病毒的特征,并产生特异性抗体,当病毒入侵时第一时间激发免疫系统的最大威力,将其扼杀于“摇篮”之中。而对于一种新病毒的疫苗研发,最重要的是了解病毒对人体的感染机理,分辨其身上哪些是可供免疫细胞识别的部分,哪些是会对人体产生危害的部分。再对病毒进行针对性的培养和改造和剂量把控,而这些都要在纳米级别的操作上完成,可见疫苗研发的难度和精细程度。

不过这次疫情已经是继严重急性呼吸综合征(SARS)、中东呼吸综合征(MERS)之后的第三次冠状病毒来袭,研发者们并非完全没有准备。而是根据以往的经验,很快获得了新冠病毒的序列,并建立起了新冠病毒表面的S蛋白在原子尺度上的3D构象,以及其与受体“血管紧张素转化酶2(ACE2)”复合物的晶体结构。这些都为加速疫苗研发提供了重要靶点。

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全球竞速,最快4月份进入临床试验,mRNA疫苗最被看好


根据世界卫生组织公布的消息,目前全球共有20多家机构正在进行新型冠状病毒的疫苗研发。其中美国生物技术企业Moderna生产的第一批mRNA疫苗样品已运送至美国国家过敏症和传染病研究所,计划将于4月底之前开展一期临床试验。而据国家卫健委消息,中国5个技术线路的技术攻关工作,均已进入实验动物有效性和安全性研究阶段。

疫苗制备技术从发明至今,已经发展到第三代。从第一代减毒活疫苗和灭活疫苗,到基于生物工程技术的第二代多糖疫苗、亚单位疫苗和多肽疫苗;再到第三代疫苗以脱氧核糖核酸(DNA)疫苗和信使核糖核酸(mRNA)疫苗为代表的基因疫苗和基因工程载体疫苗。以及在这次疫情中涌现出来的新技术。目前,研究速度较快的主要有mRNA疫苗、DNA疫苗、重组蛋白疫苗这三种。

mRNA疫苗是在体外合成病毒的相关序列mRNA,再将mRNA传递到人体细胞内形成免疫记忆。从技术上来看,目前处在领跑地位的mRNA疫苗研发,跳过了第一代疫苗技术中分离病毒及培育和改造环节,大大的节省了前期制备的时间。但目前市面上还没有mRNA疫苗研发成功的先例,其安全性和有效性验证是疫苗研发的关键环节。

在mRNA疫苗研发领域,目前最受关注的主要有美国的Moderna和中国的斯微生物两家。

Moderna是一家主攻信使RNA(mRNA)疫苗的研发的美国生物公司,该公司有着丰富的mRNA疫苗制备经验,旗下共有24个mRNA项目,其中12个处在临床研究阶段,4个项目正在或准备进行第二阶段研究。

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2月25日,Moderna宣布,已经生产出第一批供人体试验使用的新型冠状病毒的疫苗mRNA-1273。mRNA-1273是一种针对新型冠状病毒编码的Spike (S)蛋白预融合稳定形式的mRNA疫苗

目前,成瓶的mRNA-1273已经被运往美国国立卫生研究院(NIH)下属的美国国家过敏与传染病研究所(NIAID)准备进行1期临床试验。按照计划,他们将于四月底之前对20-25名健康志愿者进行药物测试,具体结果将在7月或8月公布。

斯微生物于2016年在上海张江成立,在国内较早搭建起了mRNA合成平台和LPP纳米递送平台,用于mRNA疫苗的研发,并有着MERS疫苗研发的经验。

斯微生物研发人员于1月底获得中国疾控中心提供的新型冠状病毒抗原后,就开始了新冠疫苗的研发工作,并于2月10日宣布进入动物研究阶段。据悉,斯微生物在动物试验中使用了9至12中不同的抗原。斯微生物预计,如果动物试验进展顺利,这款疫苗最快将于4月份进入1期临床试验。

此外,位于研发速度第一梯队的还有重组蛋白疫苗和DNA疫苗。重组蛋白疫苗是将能表达病毒表面抗原的基因序列,通过基因工程的手段转入原核生物中,使其能大批量表达抗原蛋白。再将表达的抗原蛋白提取纯化,用于接种。这种方式免疫原性强,产品质量稳定,但只能表达一种抗原,对抗原要求高。目前正在进行此类疫苗研发的有中科院微生物研究所、三叶草生物制药、昆士兰大学等。

DNA疫苗与mRNA疫苗原理类似,都是以非生物的递送方式为主。目前 Inovio、康泰生物等公司已经进入动物实验阶段。

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前文提到,每一次新疫苗的研发都是一场投资巨大,且旷日持久的战役,不仅需要一线研发者们的努力,更需要政府、资方和大型药企的支持。

每一次疫苗研发都意味着一次风险巨大的冒险,虽然目前参与疫苗研发的机构有二十多家,但在概率上,真正能走到最后的可能寥寥无几。所以,我们需要给科学家们多留一点时间,在新冠疫苗尚未出世之前,不要放松警惕,继续做好防护。


来源:皇圣堂大健康