03.03 新冠病毒疫苗18個月研發完成,你應該質疑為何這麼快?

劃重點

1研發疫苗比常規藥物更困難、苛刻,打疫苗相當於穿上防彈衣持續暴露在槍林彈雨中。

2能夠設計出有特異性抗體產生、達到免疫效力最終實現人體保護的疫苗,最依賴科學家團隊的能力、努力和持續投入。

3目前具有可行性的適用於COVID-19的疫苗設計思路有4種,分別是滅活/減活疫苗、蛋白重組疫苗、病毒載體疫苗和mRNA疫苗。

4一種新型疫苗從病毒發現,到成功上市,一般需要12到15年的時間。

世衛組織總幹事譚德塞此前曾表示,新型冠狀病毒疫苗有望在18個月內準備就緒,毫無疑問,這是一個聽起來非常喜人的消息,問題在於,一種疫苗的研發,真的可以在18個月之內完成嗎,那18個月的週期是長還是短?

首先,我們瞭解一下疫苗研發的基本流程,

新冠病毒疫苗18个月研发完成,你应该质疑为何这么快?

研究新疫苗就和新藥研究一樣,要成功登陸市場,必須經過嚴苛的臨床試驗,確保其安全、有效和質量可控。

甚至於,對疫苗的要求比常規藥物還要高,因為常規藥物是給個體病人使用的,還可衡量疾病危害和藥物副作用之間的利弊之後決定是否使用,在使用中也可及時調整用藥策略;而疫苗是用於健康人群的防禦,一旦失效,沒有達到預防病毒的效果還帶來了生命危險,就有“沒事兒找事兒禍害人類”的味道了,這是醫療政策的制定者和廣大消費者都絕對不願意面對和接受的。

一種新型疫苗從病毒發現,到成功上市,一般需要12到15年的時間。

18個月即研發完成,為何這麼快?

所以說,當看到“世界衛生組織總幹事譚德賽表示新型冠狀病毒疫苗有望在18個月內準備就緒”這條新聞的時候,我們應該問的不是為什麼這麼慢,而是為什麼會這麼快!

與疫苗研發進度相關的新聞有很多,比如李蘭娟院士在接受採訪時表示,一切順利的情況下,疫苗研發可以在3到4個月內完成;還有天津大學的黃金海教授團隊宣佈,已經研發出新冠病毒口服疫苗等。

這些看起來都似乎是好消息,但其實也存在著誤讀誤判,機械理解、斷章取義和形而上學,這對於嚴謹的科研工作來說都是非常忌諱的。當然有些報道也並非科學家的本意,也和媒體在搬運信息的時候理解程度不夠深有關係,例如細細看看黃教授的採訪,也會看到他提到後續還要進行動物試驗和中試生產等等工作。

對於科研工作者而言,他們只是完成了我們流程圖的第一步,疫苗設計和小量製備,用李院士的話說,如果一切順利,也就是設計得很好,那就可以3到4個月後,推進到下一步了。

這個“最希望一切順利”的步驟,其實是疫苗研發流程中難度最高的環節。

疫苗設計是一切工作的基礎,而能夠設計出可以有特異性抗體產生、能達到免疫效力最終可以實現人體保護的疫苗,是最依賴科學家團隊的能力、努力、持續投入的,當然這過程中運氣也是非常重要的因素。

能設計成功,本身就是非常好運氣了,哪怕耗費了很多資金和時間;運氣不好,就是20年,也不成功,所以同時研究一類疫苗的團隊可能有多個,但最終順利研究出來的也許只有其中一個。

適用新冠病毒疫苗設計的四種思路

那麼,疫苗的設計,目前主要有哪幾種方式呢?我們關注到了近期的這條新聞“浙江省科技廳:浙江第一批疫苗已產生抗體”,視頻中宋志恆副廳長提到了4種取得良好進展的疫苗,基本覆蓋了目前研發所涉及的領域。

第一種方式是,滅活疫苗/減活疫苗,這是歷史最為悠久的疫苗形式,研究方法也最為傳統,其基本流程如下:

新冠病毒疫苗18个月研发完成,你应该质疑为何这么快?

研發的基本原理是在不停的傳代中找到遺傳信息穩定(保證工業化大批量生產的可靠),抗原性有保障(保證免疫效果)的毒株,完成其評價,然後推進到動物試驗階段。目前新聞裡說毒株已經傳代至第四代,但要想在18個月內完成上市,這個方法基本上很難。

第二種方式是重組蛋白疫苗,其一般流程如下:

新冠病毒疫苗18个月研发完成,你应该质疑为何这么快?

此類疫苗是根據病毒的特徵蛋白,將其表達後作為抗原進入生物體,讓機體的免疫系統通過產生特異性的抗體來識別它,從而在病毒暴露時,通過識別該蛋白而對其展開防禦。

此類疫苗的研發較為直接,但是弱點也十分明顯,就是單個蛋白特異性不夠,免疫原性不夠強,不足以讓人體產生足夠的保護,所以往往需要多個蛋白聯用和免疫佐劑增強。

第三種方式是病毒載體疫苗,如新聞裡提到的腺病毒作為載體,其流程如下:

新冠病毒疫苗18个月研发完成,你应该质疑为何这么快?

其原理與重組蛋白類似,只不過其最終產品是無害的病毒,具有更多病毒的特徵。

第四類是目前最受期待,也最可能完成18個月目標的mRNA疫苗,雖然其還沒有成熟的上市產品,但是從原理出發,是最可能“順利”的,其流程如下:

新冠病毒疫苗18个月研发完成,你应该质疑为何这么快?

為什麼說mRNA疫苗是最有可能“順利”的呢,因為它跳過了需要憑運氣和耗費很長時間的毒株培育和篩選,也跳過了重組蛋白疫苗和病毒載體疫苗都需要生產和純化環節,直接選擇了病毒的RNA作為免疫原本身。

只要將能轉錄抗原蛋白的那一段序列導入人體,它就會不斷地和病毒一樣的表達出抗原蛋白,從而讓免疫系統深深的記住它。

當然這個過程絕對不是PPT那樣容易的,因為RNA特別不穩定,同時體內密佈著RNA酶,RNA只有進入細胞膜才能發揮它的病毒本質,所以這項技術的關鍵在於其保送入細胞的機制。

Moderna,一家脫胎於哈佛的團隊,宣稱其1月13日確定疫苗mRNA序列,到2月7日已經完成臨床樣品的生產分裝,僅用了25天的時間。

但必須面對的一個事實是:mRNA這一類疫苗從來沒有成功案例。

設計和小量製備完成後,就可以去動物身上試驗了,具體動物試驗最簡流程如下:

新冠病毒疫苗18个月研发完成,你应该质疑为何这么快?

從圖中也可以看出來,單單小鼠的免疫效果和保護效果評估最短也需要1.5個月,再加上靈長類的動物試驗就要3個月了。

假如評價效果為合格,才能開始下一步的臨床前安全評價和臨床試驗;如果不合格,又要回頭去重新設計疫苗。

簡而言之,疫苗的研發就是把前面的流程再來N遍,過程中必須時時刻刻高度集中注意力,觀察和記錄各種細節,對大腦和靈魂的拷問,只有當事科學家才知其味道。

最後,研發成功並不意味著研製出疫苗,更不意味著產品可以登陸市場。

常規來說,臨床前安全試驗(顧名思義考察安全性)最少需要半年,二期臨床試驗開始(考察臨床有效性)那更是每一期都以年為單位。

當然在疫情持續如此嚴峻的情況下,法規上會有適當的綠色通道,相關的程序和試驗也會加速,比如一期臨床時間可以縮短,二三期臨床可以合併和減小規模,在非臨床試驗階段也可以跳過某些步驟。

法國巴斯德研究所疫苗創新實驗室主任弗雷德裡克·唐吉教授在接受採訪時表示,基於他們的研究,新冠病毒在小鼠測試通過後可以免於一般需要進行的靈長類動物試驗和小試質量研究,而直接開始工業化生產和推進臨床,在當前的緊急情況下,相關程序和試驗當然也會加速……唐吉教授認為1年到15個月的期限比較合理,如果再短則很冒險。

疫苗研發的高難度、高風險和高投入

必須強調的是,疫苗開發本身就是高難度、高風險、高投入的事情,例如埃博拉病毒發現40年後,才有了第一種疫苗的出現,僅單純的開發過程就用了10年。而且針對SARS、埃博拉這樣的疾病,疫苗和治療方式的市場潛力是有限的,檢測其有效性的機會也是有限的,尤其是這種疾病不再被看作是現實威脅的時候。

當年SARS爆發的時候,也是同時有多個團隊開展了疫苗的研究,最終在SARS疫情結束後第二年的12月,才出現第一家僅完成了一期臨床試驗(從疫情爆發算起差不多兩年),然而後續的臨床試驗因為無法招募,同時沒有市場前景,只能終止開發。

因此疫苗是否可以順利如期研發成功,既要受技術的限制,也要考慮商業上的投入。

被譽為世界最知名“病毒獵手”的美國哥倫比亞大學公共衛生學院感染與免疫中心主任、傳染病學專家利普金教授(Walter Ian Lipkin),在美國哥倫比亞大學接受知名主持人楊瀾的專訪時說道:“傳統上對於疫苗的研發,不以月計,而是以年。問題是我們能不能縮短這個時間?我認為我們可以,但這取決於許多因素。”

我們既希望疫情可以儘快在這一兩個月內結束,也希望有企業可以繼續把疫苗研發出來,因為此前,呼吸與危重症醫學專家、中國工程院副院長王辰院士19日在接受央視採訪時表示,新冠病毒有長期存在的可能性。

願一切順利,明年人類就會擁有面對冠狀病毒的一副新的盾牌,而研究時刻不能停止,大眾的關注更需要升級到用實際行動支持高投入高風險高難度的科技研發這個層次上,而不只是鍵盤和屏幕上爭論。

普通人在看朋友圈,看新聞總之都是經過科普人士充分解讀之後的高深內容,而科學家們在看書籍、論文、數據,同時在進行大量的研究和實驗以及學術會議探討,他們並沒有足夠時間和表達能力去滿足大眾的各種好奇心。


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