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新型冠状病毒疫苗是怎样研发的


新型冠状病毒疫苗是怎样研发的


【美南新闻记者泉深报道】目前国际上正在积极开发的新型冠状病毒疫苗约200种之多,所有疫苗都有一个共同目标:刺激人体的免疫系统产生中和抗体,杀灭冠状病毒以防人体受到病毒入侵。

为了实现这一目标,研发疫苗首先为免疫系统提供了一种看起来像入侵者的东西,并且本质上是无害的,但是仍然诱导人体产生免疫反应。如果免疫反应出现的话,可以抵抗真正的病毒。 就好象某些人出现在市政厅的大门口,门卫不让他们进去一样。

目前计划研发新型冠状病毒的疫苗有八种,都在临床测试阶段,但还没有一种新型冠状病毒疫苗正式用于人类预防接种。

1. 灭活病毒疫苗

这种方法已经存在数十年了。乔纳斯·索尔克(Jonas Salk)将其用于制造脊髓灰质炎疫苗。研究人员将感兴趣的病毒用热源或甲醛等化学物质处理,这使得它不再能够引起疾病,但是它仍然可以在病毒表面展示出蛋白质,免疫系统可以将其识别对入侵病毒产生免疫反应。

中国已有四家公司开始使用这种方法进行临床试验:1)武汉生物制品研究所;2)北京生物制品研究所;3)中国医学科学院;4)Sinovac研究与开发公司。

灭活病毒疫苗的一个缺点是疫苗并不总是产生足够强的免疫反应来有效抵抗病毒,有时还需要第二剂才能获得保护。

2. 减毒活疫苗

这也是一种众所周知的方法。这种病毒在实验室中经过修饰或减毒,从某种意义上说它仍然可以“活”,因为它仍然能够感染细胞,但很少能够迅速传播并引起疾病。这就是萨宾(Sabin)脊髓灰质炎疫苗的工作方式。

这些疫苗可以产生强烈的免疫反应,但是在某些情况下,它们也可以引起某些副作用,因为弱化的病毒有时可能会对免疫系统较弱的人造成伤害。

3. 非复制型病毒载体疫苗

研究人员可以只使用病毒产生的刺激免疫系统的蛋白质,而不是杀死的或修饰过后用于开发疫苗的病毒。

一旦研究人员知道了病毒的完整基因序列,就可以相对容易地分离出这些蛋白质的基因。但是这些蛋白在没有病毒的情况下如何进入人体细胞也是一个问题。

一种方法是用其他病毒作载体,这些病毒不一定与会引起疾病。有许多病毒会感染人类,但几乎不会或根本不会引起疾病。研究人员可以从冠状病毒中提取基因来制造刺激免疫系统的蛋白质,然后将这些基因放入其中一种无害病毒中。一旦进入细胞内,这种无害的病毒就会传递冠状病毒的基因指令,而细胞会制造冠状病毒蛋白,从而触发免疫反应。

作为安全措施,研究人员可以修改无害病毒,以便在将其遗传物质传递给细胞后,它不再能够自身复制。

牛津大学已经与阿斯利康(AstraZeneca)制药公司合作,研制出了一种能以这种方式起作用的疫苗。该候选疫苗正在进行功效测试,即查看它是否确实阻止了COVID-19。 CanSino Biologics与中国军事医学科学院生物技术研究所一起,也在人体试验中使用了这种疫苗。

4. 复制病毒载体疫苗

与非复制型病毒载体疫苗类似,这些疫苗使用的病毒要么对人类自然无害,要么被设计成对人类无害。 像非复制型病毒载体一样,对这些复制型病毒载体进行了修改,可以制造刺激人体免疫系统的病毒蛋白质。 不同之处在于这些病毒确实保留了复制自身的能力。 这意味着它们可以持续合成冠状病毒蛋白质,从而保持免疫系统的启动状态,并准备在冠状病毒出现时做出反应。

默克(Merck) 公司成功地利用这项技术制造了埃博拉疫苗,该疫苗于去年获得批准,并正在与候选COVID-19疫苗一起尝试。

5. 病毒样颗粒疫苗

听起来,病毒样颗粒是蛋白质的集合体,类似于病毒,但没有用于复制其自身的遗传指令。几家公司正在使用这些病毒样颗粒来制造疫苗。一种是位于魁北克市的Medicago,它利用植物产生病毒样颗粒。

6. RNA疫苗

DNA通常是存储从一代传给下一代的遗传指令的化学物质。为了按照这些指令生产蛋白质,必须将DNA转录为特定的mRNA,再翻译成病毒蛋白质。

就用于COVID-19的RNA疫苗候选物而言,RNA的特定链是在冠状病毒表面形成一种称为刺突蛋白的那条链。刺突蛋白使病毒能够将自身插入人体内的细胞。这种疫苗背后的想法是将RNA序列注射到某人体内,然后该人的细胞开始产生刺突蛋白,免疫系统会识别该刺突蛋白并产生免疫反应。

RNA疫苗的优点是可以快速生产。从1月初中国科学家发表新冠状病毒的基因序列到Moderna生物技术公司设计的候选疫苗仅仅用了短短的几天时间,大约2个月后才开始进行人体测试。包括制药巨头辉瑞(Pfizer) 和赛诺菲(Sanifi) 在内的其他几家公司也在开发RNA疫苗。

尽管许多科学家对RNA疫苗的潜力印象深刻,但当COVID-19出现时,此类疫苗相对较新。它们的研发时间还不够长,无法完成美国食品药品监督管理局(FDA)要求将其许可用于人类的测试。

7. DNA疫苗

生产DNA疫苗是疫苗生产的另一种新方法。将疫苗基因指令直接引入人体细胞内,然后,该人体细胞使用这些指令来制造可产生所需病毒蛋白质的RNA,再翻译成病毒蛋白质,从而刺激机体的免疫系统。

但是,要使DNA进入人的细胞要比获得RNA困难。Inovio是第一个以这样形式开始进入人体研究的,该研究要求将电脉冲与疫苗一起给药以确保DNA被摄入细胞中。

8. 蛋白亚基疫苗

另一种疫苗方法是向人体注射针对其产生抗体的实际蛋白质的副本。这是一种用于百日咳,白喉和破伤风疫苗的探索方法。

数十家公司正在走这条路。 Novavax在人体试验中首当其冲。它将蛋白质包装在纳米颗粒中,然后将其与佐剂一起注射,佐剂是一种旨在增强免疫系统对蛋白质产生反应的物质。

(图片来自网络,版权归原作者)