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新冠日记:疫苗,希望和困境 精选

已有 2855 次阅读 2020-2-23 18:04 |个人分类:科普文章|系统分类:科普集锦| 新冠病毒疫苗

鼠年正月过去了,武汉封城整整一个月了,湖北的疫情仍然比较严峻,惦记哪里的朋友,真心希望他们能早日解禁,尽情享受春暖花开的好时光。

疫情何时能结束,不是你我能预测的,人们把希望寄托在新药和疫苗的研制,尽管看起来都是远不济近的措施,但又必须去做。

尤其是疫苗,我们已经有了成功的重要基础,理论上就好办多了,因为科学家在第一时间对这个病毒在分子水平上有了初步的了解,抓住了关键性的致病抗原(靶点),这样就可以有的放矢,缩短研制时间,何况经过二三十年的实践,基因工程疫苗这样高大上的科技手段正逐渐走向成熟。

所以,希望还是有的。

疫苗主要不是用来治病(当然治疗性疫苗也是有的,不在讨论范围),而是用来防病,作为人工主动免疫的重要手段,通过在健康人群中使用疫苗(注射、口服等等),可以在人群中建立有效的免疫屏障,防止传染的扩大,这也是在世界各国推广计划免疫的主要原因。通过疫苗,人类已经成功消灭了像天花这样的古老传染病。

这次疫情的相关科普中,人们更多认识了“抗体”一词。抗体能像一把“钥匙”,插进病毒表面关键蛋白这个“锁眼”,把锁上死,这样病毒就不能繁殖,自然也不能产生毒性了。所以说,抗体是对付病毒的最有效武器。体内产生特异性抗体,也是感染者康复后短时间不会再感染的一个主要原因(有了抗体保护,一般也不会再具有传染性)。免疫系统比较智能,有像B细胞T细胞这样具有记忆功能的细胞,能够记住来犯的的敌人,下次再有来犯者,就会迅速识别,并动员免疫系统,产生免疫应答,迅速消灭敌人。

疫苗的应用历史悠久,远远早于病毒真正被发现,中国甚至从公元十世纪就有利用接种“人痘”痘苗预防天花的历史。1885年,巴斯德研制狂犬疫苗成功,标志着现代人工免疫的诞生。巴斯德也成为现代免疫学的奠基人之一。

疫苗研制的关键是能向人体提供能诱发机体产生抗体的成分,疫苗的种类很多,包括灭活疫苗,减毒活疫苗,亚单位疫苗(分离提取病毒包含抗原靶点的蛋白制得,就是所谓的组分疫苗,新闻中提到的重组蛋白疫苗,应该是重组蛋白亚单位疫苗),基因工程疫苗,等等。研制疫苗的原则是安全、有效、实用,随着相关学科的不断发展,目前疫苗研制技术不断取得突破。但面对COVID-19这样的新型冠状病毒,仍然有许多不确定性。

根据相关报道,新冠病毒疫苗的研制目前应该是多管齐下,国内外相关单位多种技术路线都在尝试,看这几天的报道,灭活疫苗、重组蛋白疫苗、腺病毒重组疫苗、RNA疫苗(基因疫苗)几种疫苗研制都在进行。看报道似乎已有RNA疫苗、重组腺病毒疫苗初步成功,即将进入动物实验。传统的灭活疫苗,主要缺点是诱导特异性抗体的效率比较低,维持时间短,需要多次接种,同时由于成分比较杂,也容易产生比较严重的副作用,还有就是关键病毒被灭了,无法在宿主细胞内增值,难以通过内源性抗原加工递呈,免疫效果有局限性。现在灭活疫苗的研制生产虽然也有所改进,但应该不是研制的热点。不知道现在研究的这个灭活疫苗具体细节是什么。

报道中提到的重组腺病毒疫苗,应该属于复制型重组疫苗,就是载体疫苗。原理是把保护性的靶抗原编码基因(如编码S蛋白的基因)通过细胞内重组或体外基因操作等方式插入无毒、弱毒或减毒的病毒或细菌中。对人体低风险的腺病毒正是充当了载体,也就是基因运载工具的作用,它带着能表达新冠病毒抗原蛋白的基因感染机体后就可以表达靶抗原,诱导免疫反应。

各类基因工程中,载体很重要,针对病毒疫苗提取的有用基因一般也需要载体和运输工具,痘苗病毒、腺病毒等都是常用的载体。可以直接感染人和动物。

基因免疫和基因疫苗是近些年研究的热门,基因疫苗包括DNA疫苗和RNA疫苗,新冠病毒属于RNA病毒,开发基于它的RNA疫苗前途广阔。据说珠海的一个公司已经获得了mRNA疫苗的样品,并在动物(小鼠)实验中检测到了目标抗体的产生。至于这些抗体能不能有效消灭病毒,还需要进一步的实验验证。

相比传统的灭活疫苗和减毒疫苗,如RNA疫苗这样的基因工程疫苗,其最大的优点是疫苗纯度高,安全,效果更可靠,且可以降低生产成本。

尽管我们对疫苗的诞生充满了希望,但困境是现实存在的,从实验室研发开始,到解决生产工艺进入生产环节,到动物实验和安全评估,再到人体1-3期实验,确定其有效性和安全性,这个复杂的过程哪个都不能省,需要漫长的过程和大量的人力物力投入。最后是否能够成功投入使用,还是个未知数。况且到了进入人体实验阶段,很可能疫情就过去了。

但这并不意味现在进行的新冠病毒疫苗研制毫无意义。人类的探索无止境,无论是对新的病毒从分子水平的解读,还是疫苗的研发,都是深入认识病毒这种特殊生命以及与人体健康关系的一个重要举措。借助基因工程,我们可以生产高效的病毒疫苗,应该也可以通过对针对靶点基因的调整(改变抗原决定簇),不断为后来相近病毒疫苗的研发提供快捷的路径。下次万一新冠病毒相近的致病病毒重新来袭,我们也不至于打无准备之仗,希望疫苗这个精准打击的武器可以上得更快些。

有了经验的积累,相信今后疫苗的研制周期会越来越短。




聚焦武汉新型冠状病毒肺炎疫情
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