应对新冠病毒的战“疫”已持续了1个多月,万众瞩目的疫苗研发被全球科研机构和制药公司加速提上日程。研发疫苗这场仗该怎么打? |
撰文/张田勘(专栏作者)编辑/吉菁菁
新媒体编辑/聂淑芳
随着新型冠状病毒疫情的确诊病例数据持续上升,疫苗研发也加速提上议事日程。包括中国、美国、英国、加拿大、俄罗斯在内的世界多国科研机构以及包括葛兰素史克、强生在内的制药业巨头都纷纷表态要研发新冠状病毒疫苗。一些新兴公司也表示将参与其中。
▲(图片来源:视觉中国)
在研发疫苗的热潮中,避不开考虑三个问题:战略、战术和社会公众的期望值。
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战略问题:研发疫苗是必要的吗?
战略问题首先要解决的是,是否必须要研制抗新型冠状病毒疫苗。也许在很多人看来,这个问题比较奇怪,现在大家众口一词要研制疫苗,为何要怀疑疫苗是否值得研发。事实上,在国际医疗界,这个问题的确有争议。
突发传染病来得快,去得也快,当全球各个科研机构争分夺秒研发疫苗时,这种传染病可能很快就销声匿迹了。
英国伦敦大学卫生和热带医学学院流行病学家皮特·史密斯就认为,到底是不是应该使用疫苗都还是一个没有结论的问题,“SARS是通过公共健康手段控制的,疫苗制成之后也只是摆在架子上,从未使用。”
其实,SARS疫苗并未真正制成过, SARS始于2002年12月初,至2003年7月13日全球SARS患者人数、疑似病例人数均不再增长,前后7个多月基本结束。
SARS暴发后,研发人员研制了一款疫苗,并且在中国进入第1期人体临床试验。但是,SARS在半年后戛然而止,疫苗研发甚至无法找到足够的受试者参与试验,只能自动停止。而且,疫情结束后研发疫苗也显得不那么重要和急迫了。
此次的新冠状病毒感染将终于何时尚不知晓,但从全球对该病的同仇敌忾来看,时间不会太长。因此针对其的疫苗研发也极有可能面临和当年的SARS一样的结果,还没有进行到实质阶段疫情已停止。
▲第一支SARS病毒灭活疫苗中的SARS灭活病毒颗粒的电子显微镜照片(图片来源:most.gov.cn)
当然,研制疫苗的战略理由同样是充分的。正是因为新冠肺炎没有特效药,就更迫切需要疫苗来预防疾病的发生。
人类也的确主要以疫苗为手段战胜和消灭了很多疾病,如天花(已经消灭)、脊髓灰质炎(将要战胜),以及阻遏了大规模流行的疾病,如白喉、百日咳、破伤风、乙肝等。
从长远的战略眼光看,研发新型冠状病毒疫苗是利大于弊。不过,新冠疫苗同样绕不过新药和疫苗研发的三大难关:巨大成本、研发周期长、成功率低。
根据美国塔夫茨大学药物研发中心的评估,研发一种新药并上市需要27亿美元(27亿美元是基于2017年美元进行通货膨胀调整后的数字)。但是,这个数据一直受到质疑。现在,英国《自然》杂志指出,新药研发成本约为26亿美元,耗时约10年,成功率不到1/10。
▲新药的研发成本不断升高(图片来自网络)
如果此次新型冠状病毒在几个月后就销声匿迹,是否还有国家和药企愿意持续投入经费和科研人员坚持研发?
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战术问题:短期内该寻找哪一把“钥匙”?
疫苗研发的战术问题是,采用哪种技术路线和方式才能更好更快地研发出安全和有效的疫苗。现在,各方研究人员提出了种种设想,如利用在此前已经研发过的SARS病毒(SARS-CoV)疫苗的基础来研发新型冠状病毒疫苗,二是采用单克隆抗体疫苗,三是研制纳米疫苗,四是研制病毒蛋白增强型疫苗(给病毒蛋白增加一个基因使其稳定)等。归纳起来,不外乎传统疫苗和基因工程疫苗。
▲传统疫苗和基因工程疫苗区别(图片来自网络)
现在看来,以SARS病毒(SARS-CoV)疫苗为基础来研发新型冠状病毒疫苗和采用单克隆抗体疫苗比较靠谱,因为这两者都已经有了相应的基础。
单克隆抗体是一种现在应用比较广泛的生物技术,是把可在体外培养和大量增殖的小鼠骨髓瘤细胞与经抗原免疫后的纯系小鼠B细胞融合,成为杂交细胞系,既具有瘤细胞易于在体外无限增殖的特性,又具有抗体形成细胞的合成和分泌特异性抗体的特点。
将这种杂交瘤作单个细胞培养,可形成单细胞系,即单克隆。利用培养或小鼠腹腔接种的方法,能得到大量的、高浓度的、非常均一的抗体,其结构、氨基酸顺序、特异性等都是一致的,而且在培养过程中,只要没有变异,不同时间所分泌的抗体都能保持同样的结构与机能。
如果将新型冠状病毒(2019-nCoV)的整体或一部分作为抗原来制备单克隆抗体,就既可以用这种抗体来治疗新型冠状病毒感染,也可以作为疫苗来防止人们感染。1月19日,中国一家公司声称,他们仅用17天就完成了多肽设计、合成、偶联和动物免疫,成功研发出可识别2019-nCoV的N蛋白抗体(单克隆抗体)。
▲顶级医学杂志《柳叶刀》(The Lancet)近期公布了新型冠状病毒(2019-nCoV/novel coronavirus)的彩色照片(图片来源网络)
从更高的角度来考量,能否像研发通用流感疫苗一样,研发针对所有冠状病毒的通用疫苗呢?冠状病毒的共同结构和入侵人体细胞的机理提供了这种可能。它们都依靠其刺突上的S蛋白与人体细胞上的受体——血管紧张素转化酶2(ACE2)结合而入侵人体。
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社会公众的期望值:仍然无法确认周期
对于研制抗新型冠状病毒疫苗,一些研究人员信心满满,表示4个月或半年就可以研发出来。但是,谨慎一点的科学家则表示,疫苗研发是一个系统工程,从实验室开始,到工艺开发和生产,到动物试验和安全评估,再到人体1-3期试验和安全性和有效性评估,需要大量的科研人员参与和大量研究经费的支撑,一般需要5-10年。而且,经过多年还不一定能研制出来,如艾滋病疫苗。
(图片来自网络)
即使实验室能在短时间内完成新型冠状病毒疫苗的研发,而且也能通过动物试验,但离成功研发出实用疫苗也还是极为遥远。因为,人体试验过程极其漫长和充满变数。临床试验一般分为I-3期三个研究阶段。
1期临床试验是初步考察疫苗对人是否安全,一般需要20-100位受试者。2期临床试验主要是进行疫苗剂量的探索研究,以及进行初步的有效性评价和考察,一般需要几百到上千位受试者。3期临床试验是为了全面评价疫苗的有效性和安全性,需要数千到几万例受试者。整个1-3期试验完成,就需要5-10年。更别提研制突发传染病疫苗还面临无法找到足够受试者的问题。同时2019-nCoV还有变异可能。对于变异病毒,原先研发的疫苗是否依然有效和安全,也需要重新验证。
不过,中国疾病预防和控制中心主任高福曾回应,“我可以拍着胸口讲,这个疫苗肯定会成功的。我们要相信科学、相信人类集体智慧结晶的结果——知识,也就是认知。这个知识告诉我们,(对于)这样的病毒,疫苗是能开发出来的。”
中国科技部的回应是,2019-nCoV是一个新型的冠状病毒,在疫苗研究方面,为了提高成功率,正在并行推进多个技术,以便能够早日成功。
参考文献
1.疫苗巨头入场!加入研发新型冠状病毒疫苗大军,2020-02-03,澎湃新闻
https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_5758973
2.全球积极研发新型冠状病毒疫苗:2小时可完成设计 但临床耗时更长,红星新闻,2020-01-26
https://xw.qq.com/cmsid/20200126A0BJ8K00
3.王慧娟,王文玲,蓝佳明,小鼠抗中东呼吸综合征冠状病毒刺突蛋白受体结合区单克隆抗体的筛选,中华微生物学和免疫学杂志(J)2016年36卷2期,88-92页
4.企业研发出识别新型冠状病毒抗体?不能用于治疗,新浪财经,2020-01-21
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1656330608639455292&wfr=spider&for=pc
5.新冠状病毒肺炎疫苗研发到哪一步了?科技部回应,中国网,2020-02-04
https://news.sina.com.cn/c/2020-02-04/doc-iimxxste8791094.shtml
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