新冠病毒疫苗為什么還沒造好:
作者:許婧斐
編輯:Yuki
新冠肺炎疫情在中國已經明顯緩和,但近日來又開始在全球范圍擴散爆發(fā),要盡快找到有效遏制其傳播的方法,才能將其戰(zhàn)勝。
疫情已蔓延到世界多國 | 丁香園
除了隔離,還有什么辦法可以防止人們感染病毒?可能不少人給出的答案是“疫苗”。確實,人類過去已經靠著疫苗打敗過諸多傳染病,但眼下想做出一支可以快速有效預防傳染病的疫苗,也絕非易事。
疫苗=免疫系統(tǒng)的“黃岡密卷”?
如果要評選人類醫(yī)學史上最偉大的發(fā)明,那么疫苗一定會榜上有名。一方面是因為它可以幫助人類預防、控制甚至消滅某些傳染病(例如當年一度肆虐全球的“瘟神”天花);另一方面,疫苗的研究對人類了解免疫系統(tǒng)所做出的貢獻,也足以彰顯其偉大價值。
疫苗可以幫助人類預防、控制甚至消滅某些傳染病 | 圖蟲創(chuàng)意
疫苗的工作細節(jié)非常繁雜,但簡而言之,進入你身體里的疫苗,其實就是你為自身免疫系統(tǒng)報的一門“考前輔導班”。
人體內有一套完善且敏感的免疫系統(tǒng),它可以幫助我們及早發(fā)現(xiàn)入侵的外敵,也可以監(jiān)視并消滅人體細胞中的內鬼。在大多數情況下,一個人天生的免疫系統(tǒng)足以應對相當一部分病原,但仍有不少耍手段的病原,可以突破免疫系統(tǒng)的防線,造成嚴重后果。
人體內能夠產生對抗病毒的抗體 | 圖蟲創(chuàng)意
而疫苗則是攜帶有抗原(病原上一些具有特征性的物質,可以看做是它們的“戶口本”)的一系列人為生產的物質,它們經常在某些方面和真正的病原十分相似,但又缺乏真正的病原的一些特征(例如能夠繁殖、具有引發(fā)疾病的能力等)。
在將疫苗送進人體以后,人體免疫系統(tǒng)會把疫苗識別為“病原”,并和疫苗來一場“真刀真槍”的比拼,雖然疫苗會在進入人體一段時間以后逐漸消失,但免疫系統(tǒng)卻在這場比拼中學到了對付病原的真功夫(例如產生抗體)。
一旦真正的病原來襲,免疫系統(tǒng)會按照之前對付疫苗的套路,毫不含糊地對付病原,人體就可以因此免受或少受病原的傷害。從這個角度來說,把疫苗比喻為送給免疫系統(tǒng)的一套“黃岡密卷”,確實毫不為過。
免疫可以比作免疫系統(tǒng)的一套“黃岡密卷”
疫苗“死或生”,是個大問題
1796年,英國醫(yī)學家詹納偶然發(fā)現(xiàn)了牛痘病毒可以幫助人類抵御天花,隨后牛痘疫苗的普及,拉開了疫苗向傳染病發(fā)起反擊的序幕。最初的牛痘疫苗在今天看來可以說是無比的簡陋且危險——將感染牛痘的人身上的痘痂膿皰液體接種給健康人。此時人類需要的僅僅是牛痘病毒中某些和天花病毒相似的抗原,以誘導人體產生對天花的免疫力,但新鮮的痘痂膿皰液體里不僅含有大量的抗原,也含有足夠致命的牛痘病毒和各類細菌。
好在隨著現(xiàn)代醫(yī)學的發(fā)展,1959年,世界衛(wèi)生組織宣布推廣凍干天花疫苗,這種疫苗中只含有能夠引發(fā)免疫反應的、毒力不足以使一般人患病的牛痘病毒,且可以由醫(yī)生們輕松攜帶到世界各地進行接種,這大大降低了疫苗接種并發(fā)癥的風險。由于天花疫苗中,攜帶抗原的是活的牛痘疫苗病毒,但病毒的毒力又因為傳代,而減弱到通常不足以致病(有些甚至連繁殖力都一并喪失),因此天花疫苗屬于一種減毒活疫苗。麻疹疫苗、乙型腦炎疫苗和黃熱病(一種常在熱帶出現(xiàn)的致命傳染病)疫苗都是減毒活疫苗的代表。
而在減毒活疫苗的研究如日中天時,另一群科學家們卻發(fā)現(xiàn)了一個奇怪的現(xiàn)象:某些病原在培養(yǎng)的環(huán)境下,實在沒法產生足以安全到生產疫苗的毒株,但如果把它們用理化手段(例如去垢劑)殺死,病原的“尸體”甚至是“碎塊”則能誘發(fā)和其他病原的減毒活疫苗一樣的免疫反應。基于這一發(fā)現(xiàn),大量僅僅攜帶死病原(全病毒疫苗),甚至是病原被“五馬分尸”后的某些碎片(亞單位疫苗)的疫苗就此誕生,它們就是今天常說的“滅活疫苗”。滅活疫苗最成功的例子莫過于乙肝疫苗,事實上,乙肝疫苗中的有效成分,僅僅是乙肝病毒的“軍大衣”表面抗原,使用酵母基因工程就可以輕松大量生產,但其免疫效力卻非常出色。除了乙肝疫苗,水痘疫苗、流感疫苗也是滅活疫苗技術的經典成果。
小時候接種的乙肝疫苗就屬于滅活疫苗 | 圖蟲創(chuàng)意
疫苗的“祖?zhèn)髅胤健?,被后來者拍在沙灘?
時光流逝,正在人們以為減毒活疫苗和滅活疫苗已經可以成為預防接種領域的“扛把子”時,嵌合疫苗的出現(xiàn),顛覆了疫苗領域的傳統(tǒng)觀念。
所謂嵌合疫苗,其實是減毒活疫苗和滅活疫苗的“二合一”版本,它的出現(xiàn)是為了克服某些病原難以培養(yǎng)出減毒病毒,制造滅活疫苗又經常效力不足的問題。在生產嵌合疫苗時,科學家首先會尋找一種結構簡單、對人體難以造成傷害、具有“鮮明”的抗原的病毒(例如某些減毒活疫苗),再通過基因工程,用目標病原的抗原替換掉病毒自身的抗原,就形成了一種兼具減毒活疫苗和滅活疫苗優(yōu)點的新疫苗。
嵌合疫苗是減毒活疫苗和滅活疫苗的“二合一”版本 | 圖蟲創(chuàng)意
由于嵌合疫苗研發(fā)非常困難,世界上掌握這種技術的國家還極其有限,目前商業(yè)化供應的嵌合疫苗只有中國生產的埃博拉病毒病疫苗、法國生產的登革熱疫苗和美國生產的埃博拉病毒病疫苗等。
疫苗瓶里的“玄機”?
除了疫苗本身,和疫苗一起裝在小瓶子里的各種化學物質,其實也充滿了玄機。例如預防宮頸癌的人類乳頭瘤病毒(HPV)疫苗中,就含有羥基磷酸鋁佐劑(一種能夠主動刺激免疫系統(tǒng)來攻擊疫苗的物質),如果HPV疫苗中缺乏了它,即使抗原多到裝滿整瓶疫苗,也難以誘導免疫效應。此外,疫苗瓶中還會含有一些包括pH值調節(jié)劑、助溶劑在內的物質(統(tǒng)稱為“助劑”),它們可以幫助疫苗更好地保存、復溶和使用,并維護疫苗的效力。
這些看起來毫不起眼的物質,只要發(fā)生微小變動,有時也會釀成大錯。例如2015年日本的“化血研”假疫苗案,和2018年長春的長生疫苗假藥案。兩者都是因生產企業(yè)為了“省錢省事”,沒有經過報備藥監(jiān)部門和進行嚴密研究就擅自篡改工藝,最終使疫苗穩(wěn)定性嚴重受到影響。
擅自篡改工藝會釀成大錯 | 圖蟲創(chuàng)意
回過頭來,我們不妨再看一看新冠疫苗的研發(fā)。
由于新冠肺炎的病原體是一種病毒,而且擁有不止一個容易被免疫系統(tǒng)識別的抗原(例如冠狀病毒的S蛋白),人體免疫系統(tǒng)也可以產生針對新冠病毒的抗體(這也是新冠肺炎康復者的血清可以挽救其他患者生命的原因)。
因此,從理論上講,我們是完全可以打造出新冠肺炎疫苗的。但前提在于,我們需要找到合適的病毒抗原、疫苗類型、疫苗佐劑和助劑,以盡可能“箭無虛發(fā)”。
理論上我們可以打造出新冠肺炎疫苗,但需要找到合適的病毒抗原、疫苗類型、疫苗佐劑和助劑 | 圖蟲創(chuàng)意
盡管目前還沒有一款疫苗正式進入臨床研究階段,但已經處在“領跑線”的在研疫苗已有數款,其中有不少屬于利用新的基因工程技術生產的亞單位滅活疫苗和嵌合疫苗。這些疫苗的成敗,也許會決定最后新冠肺炎疫情的控制。
作者名片
排版:凝音
題圖來源:圖蟲創(chuàng)意