新冠肺炎的疫苗研制為何“緩慢”?“雖然現(xiàn)在還不清楚到底需要多長時間,按照目前的技術水平,研發(fā)出新冠疫苗是一個大概率事件。”陶黎納說,如果能夠借助這次新冠肺炎疫情,研發(fā)出應對冠狀病毒的疫苗,那將是人類疫苗發(fā)展史上具有里程碑意義的事件。 全文5400字,閱讀約需11分鐘 新京報記者 李桂 韓沁珂 梁靜怡 編輯 滑璇 校對 薛京寧 近日,一條“全世界第一支新冠狀病毒疫苗階段性成功注射到發(fā)明人陳薇院士的左臂上”的微博廣泛流傳,該微博還配有一張陳薇單手叉腰、在手臂注射針劑的照片。陳薇是中國工程院院士、軍事醫(yī)學研究院研究員,1月26日帶領團隊進駐武漢。 微博發(fā)出后,許多人認為新冠疫苗研發(fā)已進入最后的沖刺階段,勝利在望。但一名知情人士告訴新京報記者,該微博配圖為陳薇赴武漢前注射提高免疫力藥物的照片。 另據(jù)3月3日《新聞聯(lián)播》報道,陳薇領銜的科研團隊在新冠疫苗研制方面取得重要階段性成果,但并未明確此成果是否為疫苗研制進入臨床階段。
▲ 3月3日晚,有網(wǎng)友在微博爆料,稱陳薇院士注射了第一支新冠疫苗。網(wǎng)頁截圖 自2019年末新冠肺炎出現(xiàn)以來,疫情已蔓延至全球近百個國家,造成8萬余人感染,近3千人死亡。包括中國、美國、法國等國家在內(nèi)的數(shù)十支科研團隊,將目光對準了疫情的“罪魁禍首”新冠病毒,一場新冠疫苗研發(fā)賽跑早已展開。 盡管所有選手都在拼命向前跑,但研究資金緊張、動物試驗資源緊張、臨床研究不充分等問題制約了研究速度。事實上,即使拼盡全力,研發(fā)出的疫苗也很難在這次疫情中及時應用。但一些研究人員希望,當新冠病毒在未來再次出現(xiàn)時,人類可以擁有反擊的“武器”。 多技術路線齊頭并進 2月28日,徐建青在實驗室里給自己打了一針。這是初步成型的快速抗新冠疫苗。 徐建青是上海市公共衛(wèi)生臨床中心新發(fā)與再現(xiàn)傳染病研究所所長,也是該機構新冠疫苗團隊的主要負責人。從2020年1月起,他所在的團隊開始同步進行核酸疫苗、人源細胞載體疫苗、納米顆粒疫苗的研發(fā)。如今,核酸疫苗已在小鼠身上完成了動物試驗,針對靈長類動物的動物試驗正在進行。 “和其他研究團隊比,我們的進展并不算快。”徐建青說。 2月9日,中國疫苗協(xié)會發(fā)布消息稱,包括中國醫(yī)學科學院醫(yī)學生物學研究所、康希諾生物股份公司、北京科興生物制品有限公司等在內(nèi)的18家會員機構正在開展新冠疫苗的研發(fā),涉及醫(yī)學研究機構、國有企業(yè)和民營企業(yè),其中包括近10家上市公司。 此外,也有非會員機構獨立參與疫苗研究,或與高校及研究所合作。徐建青所在的上海市公共衛(wèi)生臨床中心就是如此。據(jù)新京報記者不完全統(tǒng)計,截至目前,全球有超過27家醫(yī)學機構、生物醫(yī)藥公司投入新冠肺炎疫苗研發(fā)。 疫苗的作用原理,是通過模擬感染提高人體對入侵病毒的免疫力。模擬感染一般不會致病,只會讓免疫系統(tǒng)記住入侵者的樣子,當入侵者再次出現(xiàn)時,免疫系統(tǒng)就能快速反應,消滅入侵者。 上述機構已公布的技術路徑主要包括滅活疫苗、重組基因工程疫苗、病毒載體疫苗、核酸疫苗這四種技術路線,其中又以采用核酸疫苗和重組基因工程疫苗的居多。
▲2月21日,國務院新聞辦公室就科技創(chuàng)新支撐疫情防控有關情況舉行發(fā)布會。國家衛(wèi)健委副主任曾益新在會上介紹疫苗研發(fā)的技術路線。人民視頻截圖 與其他幾種技術路線相比,滅活疫苗可謂“簡單粗暴”,即把病毒殺死后用其“全尸”制作疫苗。但是,病毒中刺激人體產(chǎn)生恰當免疫反應的成分只有一小部分,其他雜質(zhì)進入人體后可能產(chǎn)生不良反應。 “流感疫苗最初就是把整個流感病毒滅活后做成疫苗,因為不良反應太大,沒法接受!币呙绾兔庖咭(guī)劃專家陶黎納說。 與滅活疫苗不同,重組基因工程疫苗、病毒載體疫苗、核酸疫苗均不包含完整病毒。這些疫苗只是選擇了病毒中刺激人體免疫力的一小部分基因,把它作為有效成分,通過不同形式的“載體”送進人體。其中,重組基因工程疫苗需要在體外產(chǎn)生相應的疫苗成分,病毒載體疫苗和核酸疫苗需要在體內(nèi)產(chǎn)生相應的有效成分。不同的疫苗技術路線,研發(fā)速度也有不同。在陶黎納看來,傳統(tǒng)滅活疫苗就像在田里撒種,從播種到收獲周期較長。另外三種疫苗大多采用轉(zhuǎn)基因技術,速度更快,效率也更高。在接受《財經(jīng)》雜志采訪時,斯微(上海)生物科技有限公司(下稱“斯微生物”)CEO李航文做過一個更形象的比喻:“核酸疫苗相當于直接在外賣APP上點單吃飯,而滅活、減毒類疫苗則相當于要從買菜開始一步步做起! 找到最精準的有效成分 要想研發(fā)疫苗,先要得到病毒樣本。某知名藥企員工蔣方(化名)表示,一般來說,研發(fā)機構可以從國家實驗室或合作醫(yī)院獲取樣本。 在此次新冠肺炎疫情中,咽拭子是常用的病毒樣本采集方式之一。湖北省黃岡市某醫(yī)院醫(yī)生李晴(化名)告訴新京報記者,咽拭子是用一根比兩根棉簽長的拭子探觸舌根,轉(zhuǎn)一圈,刮取咽膜,整個過程不過幾分鐘。這些樣本會被裝入不同的密封袋內(nèi),經(jīng)過一系列標準化流程轉(zhuǎn)運出去。 拿到病毒樣本后,滅活、減毒類疫苗還要從含有多種微生物的樣本中將新冠病毒分離、純化。之后,研究人員會從眾多病毒中選出繁殖能力最強的,用作種子毒株!斑@就好比農(nóng)民從1000顆種子里找出最飽滿的那顆種子。”陶黎納說。 據(jù)陶黎納介紹,種子毒株不斷培育、繁殖后,性狀會逐漸趨于穩(wěn)定,致病力也會下降。當它繁殖到某一代時,其致病力和促進人體產(chǎn)生免疫的能力達到平衡。此時的病毒就可以成為疫苗株,經(jīng)過滅活等處理后可以制成疫苗。
▲徐建青/曹志偉團隊研究表明:新冠狀病毒與SARS存在交叉保護表位,有望推動冠狀病毒中和保護性抗體研發(fā)。圖片/復旦大學上海市公共衛(wèi)生臨床中心官網(wǎng) 與滅活、減毒類疫苗的研發(fā)流程不同,核酸和病毒載體類疫苗不需要種子毒株,只需為分離出的病毒樣本基因測序。通過基因序列,研究人員可以更快找到疫苗攻擊病毒的關鍵靶點。 在電子顯微鏡圖像中,新冠病毒是一個相對均勻的球體,表面有許多像棒子一樣凸起的刺突蛋白結(jié)構,也就是冠狀病毒的“冠”。研究發(fā)現(xiàn),病毒正是依靠它們侵入細胞并不斷復制。 為此,正在研制的各種疫苗都將新冠病毒的刺突蛋白當成了關鍵靶點,許多團隊利用整個蛋白或其中的某一部分制作候選疫苗。徐建青提到,疫苗中提取的有效部分越準確,疫苗可能出現(xiàn)副作用的風險越小。因為蛋白中的其他部分進入人體后,可能引發(fā)副作用。 他介紹稱,此前曾有研究人員在貓身上進行過冠狀病毒疫苗試驗。因為疫苗選擇的有效成分不夠精確,引發(fā)了免疫系統(tǒng)的錯誤反應,疫苗非但沒有對貓形成保護,反而加速了它的死亡:沒有接種疫苗的貓在遭遇病毒攻擊后存活了4周,接種疫苗的只存活了2周。 所以,徐建青直接從新冠病毒的刺突蛋白中選取了直接與人體發(fā)生作用的區(qū)域。如果這一部分的有效性不夠強,他將退而求其次,使用更大的區(qū)域。 一邊研發(fā),一邊“堵車” 2月中旬,徐建青團隊的核酸疫苗進入了動物試驗階段,先小鼠,后猴子。目前,小鼠已經(jīng)完成了兩針疫苗接種,疫苗能夠有效活化抗體應答,更精細的分析仍在進行。一般來說,進入動物試驗階段后,研究人員會先為試驗動物注射疫苗并進行觀察、抽血檢測。這樣做,一方面是要保證疫苗的安全性,一方面可以通過檢測數(shù)據(jù)判斷疫苗是否有效。 “安全性和有效性是疫苗最重要的兩個評價指標!碧绽杓{解釋,前者是要盡可能降低人體接種疫苗時可能出現(xiàn)的健康損害,后者需要判斷人體是否產(chǎn)生抗體,產(chǎn)生抗體即疫苗有效。 與大多數(shù)研究人員一樣,徐建青團隊在動物試驗階段最先選用的試驗動物為經(jīng)過改造的小鼠,它們被人為移植了一種特殊物質(zhì):ACE2。 ACE2是一種血管緊張素轉(zhuǎn)化酶,廣泛存在于人體的心、肺、腎和腸道中,參與血壓調(diào)節(jié)。研究顯示,它們正是新冠病毒刺突蛋白進入人體細胞的大門。為了讓新冠病毒與小鼠細胞結(jié)合,研究人員特意將ACE2敲入了小鼠體內(nèi)。 但從國內(nèi)的情況來看,各科研機構對經(jīng)過ACE2改造的小鼠需求較大,符合要求的小鼠數(shù)量卻不夠多。這可能導致動物試驗難以進行,也會在一定程度上拖慢疫苗研發(fā)進程。 除改造版小鼠外,新冠疫苗的另一種試驗動物是與人類DNA更相似的猴子。按照常見的試驗流程,動物試驗會先用小鼠再用猴子!暗袝r候你找不到小鼠,只能用猴子。猴子體型很大,又很貴!碧绽杓{認為,這些因素都可能對試驗進度、試驗成本產(chǎn)生影響。 當疫苗的安全性、有效性在前期動物試驗中得到確認后,動物試驗會進入下一環(huán)節(jié):動物保護試驗,即用活病毒攻擊注射了疫苗的動物,并觀察這些動物是否會被感染。如果沒被感染,疫苗的有效性將得到進一步驗證。 多名受訪者表示,在目前的情況下,動物保護試驗的資源更加緊張。 徐建青提到,一個機構要想進行動物保護試驗,除了擁有合適的試驗動物和活病毒外,還必須擁有三級生物安全實驗室(P3實驗室)以及國家衛(wèi)健委批準的試驗資質(zhì)!霸緡鴥(nèi)也只有幾家研究機構有條件,現(xiàn)在應該只有中國醫(yī)學科學院醫(yī)學實驗動物研究所可以了! 徐建青的說法,得到了中國醫(yī)學科學院醫(yī)學實驗動物研究所所長秦川的佐證。3月4日,秦川對《中國科學報》表示,目前,國內(nèi)只有其所在研究所擁有通過科技部鑒定的轉(zhuǎn)基因小鼠和恒河猴肺炎感染模型2種動物模型。也就是說,只有該機構能從事動物保護試驗。 秦川同時表示,該機構正在進行6種疫苗的動物試驗評價,這些疫苗是國內(nèi)研發(fā)速度最快的一批。 就此來看,在動物保護試驗階段,進展相近的疫苗項目已經(jīng)開始“堵車”。“誰都想做動物保護試驗。打過疫苗的動物不感染新冠病毒,這是疫苗有效最直接的證據(jù)!毙旖ㄇ嗾f。 只有完成動物保護試驗的疫苗才能走出實驗室,進入最終的臨床試驗階段:給參與試驗的志愿者注射疫苗,觀察毒副作用,并進行血液檢查,進而評價疫苗在人體中的安全性、有效性。 “理論上講,用人體進行臨床試驗,肯定比動物試驗更慎重!碧绽杓{解釋,人體臨床試驗分為I期、II期、III期,參與試驗的人數(shù)也隨之增加。比如最初的I期試驗一般不超過50人,有時甚至只有研究人員自己參與;但到了III期試驗,參與者可能達到上千人。 屆時,受試者的資源肯定更為緊張。 遠水難解近渴? 盡管全球已有20多個在研新冠疫苗項目,但尚未有項目進行到臨床試驗階段。 據(jù)外媒報道,2月底,美國生物科技公司(Moderna Therapeutics)的第一批mRNA疫苗(核酸疫苗的一種)已經(jīng)運送到了美國國家過敏和傳染病研究所,該項目計劃將在4月底前對20-25名健康志愿者進行人體試驗,具體結(jié)果將在7月或8月公布。 法國藥企賽諾菲則將此前開發(fā)SARS疫苗的基因重組技術及相關經(jīng)驗,應用到了新冠疫苗開發(fā)中。2月28日,賽諾菲中國的一名工作人員告訴新京報記者,該公司研發(fā)的新冠疫苗已進入動物試驗階段。 國內(nèi)方面,雖然受到春節(jié)假期及疫情影響,各研究機構仍在搶進度?萍疾扛辈块L徐南平曾在2月21日新聞發(fā)布會上說,預計最快的疫苗將于4月下旬左右申報臨床試驗。 為節(jié)省時間,徐建青的研究團隊選擇對十幾種可能的候選疫苗同時測試,快速篩選出表現(xiàn)更好的疫苗。另一家公司斯微生物的CEO李航文接受采訪時表示,日常研究中,測試選的抗原樣本只有兩三個,失敗后再找新的,但現(xiàn)在同時選了十幾個樣本,“有可能的都試一試!
▲2月21日,國新辦就科技創(chuàng)新支撐疫情防控有關情況舉行發(fā)布會。科學技術部副部長徐南平表示,預計最快新冠病毒疫苗將于4月下旬左右申報臨床試驗。網(wǎng)絡視頻截圖 即便如此,正在研發(fā)的疫苗能否在此次新冠肺炎疫情中發(fā)揮作用仍然未知。 北京大學公共衛(wèi)生學院教授寧毅認為,疫苗研發(fā)對于此次疫情來說更像是“畫餅充饑”。在他看來,疫苗從研制到上市最快也要6個月,8月前疫苗開發(fā)成功幾乎是不可能的任務。 在這樣的情況下,徐建青認為,國家食品藥品監(jiān)督管理總局或許可以考慮簡化新冠疫苗的上市途徑,例如為疫苗評價提供替代標準,讓在動物試驗中有效的疫苗盡快應用在人身上。“正常情況下時間充裕,要按照疫苗研發(fā)流程進行。但在公共衛(wèi)生應急的情況下,如果疫苗被證實有保護性,又沒有證據(jù)顯示會產(chǎn)生副作用,為什么不盡快讓人試一下?” 在歐美國家,如2014年埃博拉疫情暴發(fā)時,某種藥物或疫苗在應急狀態(tài)下被特別準許提前進入臨床試驗早有先例。對此,國家藥品監(jiān)督管理局2月28日在會議中表示,可以在不降低標準的前提下提高檢定和審評審批效率,保證研發(fā)與技術審評同步開展,推動安全可靠、臨床效果顯著的疫苗、藥品盡快上市。 不會像SARS疫苗那樣半途而廢 2月初,蔣方所在的公司宣布開始研發(fā)新冠疫苗。 對大多數(shù)醫(yī)藥公司而言,研發(fā)資金的投入是一個不小的挑戰(zhàn)。“不管做不做得出來,疫苗研發(fā)都需要長期的、大量的資金投入。但很可能做出疫苗的時候,疫情已經(jīng)過了,對疫苗的需求就沒有了! 類似的窘境,在2003年的SARS疫情中就曾上演。 據(jù)《北京晚報》報道,自2003年4月起,北京科興生物制品有限公司(下稱“北京科興”)開始研發(fā)SARS疫苗,8個月后,疫苗進行到I期臨床試驗階段。此時,SARS疫情已經(jīng)消失。臨床試驗被迫終止,研發(fā)未能成功。 彼時,北京科興停掉了甲乙肝疫苗、流感疫苗的生產(chǎn)線,全力投入SARS疫苗,因此出現(xiàn)持續(xù)虧損。時任北京科興總經(jīng)理尹衛(wèi)東曾對媒體表示,在SARS疫苗研發(fā)的關鍵階段,公司已經(jīng)開不起工資,是從高管處借錢湊了兩三百萬,堅持了幾個月。 不過,今年2月9日中國疫苗協(xié)會發(fā)布的、正在開展新冠疫苗研發(fā)工作的18家公司機構名單中,北京科興也在其中。 在陶黎納看來,如今的新冠肺炎已與當年SARS疫情情況不同。2003年暴發(fā)的SARS、2012年暴發(fā)的MERS,加上今年的新冠肺炎,“21世紀以來,就已經(jīng)出現(xiàn)了3種大規(guī)模感染人類的冠狀病毒。三連擊之后,我們才意識到將來說不定還有第四種,才下定決心研發(fā)針對冠狀病毒的疫苗! 與此同時,許多專家和機構認為,這次的新冠肺炎疫情不會像SARS一樣驟來驟去,新冠肺炎有可能轉(zhuǎn)成低致病性疾病,像流感一樣與人類共存。 3月1日,徐建青告訴新京報記者,與傳染源和傳染途徑明確的SARS、MERS不同,新冠病毒的自然宿主依然不清,從自然宿主向人傳播的路徑暫時無法切斷;由于感染者糞便中發(fā)現(xiàn)有感染性的病毒,由此可能導致環(huán)境中動物感染,從而形成新的宿主,從而重新感染人。此外,新冠病毒的隱匿感染者、潛伏感染者都具有傳播能力,人群中存在持續(xù)傳播的可能。“所以此前遇到MERS、H1N1、H7N9等病毒時,我們都沒進行疫苗研發(fā)。但是這次,在看到病毒基因序列的第一時間,就決定啟動疫苗研究。”徐建青說,新冠疫苗的研發(fā)不會像SARS疫苗那樣半途而廢。 “雖然現(xiàn)在還不清楚到底需要多長時間,按照目前的技術水平,研發(fā)出新冠疫苗是一個大概率事件!碧绽杓{說,如果能夠借助這次新冠肺炎疫情,研發(fā)出應對冠狀病毒的疫苗,那將是人類疫苗發(fā)展史上具有里程碑意義的事件。 編輯:小樹 |
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