利用病毒 DNA 或 RNA 研發基因疫苗已有 30 年的歷史,但這種疫苗還缺乏足夠的療效


2020 年 3 月 2 日,美國總統特朗普攜白宮新冠病毒工作組成員與生物技術公司舉行了會議。


各生物技術公司高管都陳述了自己將如何對抗疫情,特朗普總統想要明確的是,切實有效的疫苗到底需要多久才能面世。


只有馬薩諸塞州劍橋市 Moderna 製藥公司 CEO 斯特凡 · 班塞爾給出了確切的答案,該公司在疫情發生幾周後就向政府提交了新型疫苗進行測試。


“你的意思是抗新冠疫苗在幾個月內就能研製出來嗎?” 特朗普看起來十分驚訝。


“是的,”班塞爾表示,該公司已經率先研製出了新型基因疫苗,他們一開始就遇到了 “對的人” 。


新型藥物用於臨床需經過以下幾個階段:首先是安全性測試,然後是更廣泛的藥物有效性測試。班塞爾表示,首輪第二階段測試可能會在今年夏天正式開始。但目前還不清楚該公司是否在發佈會上給出了同樣的結果。


“疫苗還無法進入臨床階段,目前研製的疫苗必須先經過測試 ”,美國國家過敏和傳染病研究所所長安東尼 · 福西表示,他曾是 6 位總統的醫學顧問,其中里根總統是第一任,而且當時正趕上艾滋病流行。


特朗普問道,“那具體需要多長時間?”


利用病毒 DNA 或 RNA 研發基因疫苗已有 30 年的歷史,但這種疫苗還缺乏足夠的療效

圖 | Moderna 公司 CEO 斯蒂芬 · 班塞爾,該公司率先研製出了可能的抗新冠疫苗(來源:美聯社)


“ 我認為抗新冠疫苗面世需要一年到一年半的時間”,福西表示。特朗普表示,如果兩個月能出結果就更好了。


白宮新冠病毒工作組展示了生物製藥公司如何利用新技術迅速應對疫情蔓延。再生元製藥公司(Regeneron Pharmaceuticals)、CureVac 公司以及 Inovio 製藥公司的代表也出席了會議,Inovio 公司研製出了抗寨卡病毒的基因疫苗,並表示其抗新冠疫苗的相關研究將於 4 月開始。


再多的報道也改變不了 Moderna 等製藥公司的新型疫苗研發技術還未經測試的事實。實際上,目前沒人知道這些技術是否真的能研製出有效的疫苗。


Moderna 製藥公司研製出了 “mRNA 疫苗,” 這是一種包含病毒遺傳信息且可以直接注射到人體的病毒樣顆粒。雖然 Moderna 等公司研製疫苗的新技術進展很快,但目前這些疫苗還沒有拿到銷售許可。


雖然疫苗研製起步很快,但任何疫苗的研發都必須確保其安全性,並且能保護人體免受感染。福西表示,這一過程至少需要18個月的時間。疫苗安全性測試可能只需要 3 個月,但只有疫情爆發區成百上千的人都接種疫苗之後,才可以確定疫苗接種是否真的有效。無論採用哪種技術,這一過程都需要 1 年的時間。


好消息和假消息


Moderna 製藥公司 2 月底宣佈向 NIH 提交首個抗新冠疫苗試劑之後,其股價短時間內上漲了 30%,雖然整體藥物市場萎靡不振,但該公司股票市值達到了 110 億美元的巔峰。志願者有望在本月中接種到 Moderna 公司的抗新冠疫苗。


實際上,疫苗的相關進展十分順利。班塞爾表示,從研究 “病毒遺傳序列開始,” 他的公司僅用 42 天就將疫苗試劑寄給了 NIH 的福西團隊。


通過將病毒的遺傳信息添加到病毒樣顆粒,Moderna 公司成功研製出了疫苗試劑。該公司的想法是將病毒突刺蛋白的遺傳序列注射到人體細胞。將其注射到人體之後,病毒樣顆粒可以激發人體免疫反應,從而對抗這種病毒感染。


自 1 月份以來,班塞爾及其他研究人員一直在劍橋市的 Moderna 公司辦公室密切追蹤疫情發展動態。首先,他們需要知道武漢爆發的新型冠狀病毒的遺傳序列。中國科學家將病毒遺傳序列發佈到網上之後,Moderna 公司的研究人員找到了病毒突刺蛋白的遺傳序列。然後,他們開始在馬薩諸塞州諾伍德市的藥物生產中心生產突刺蛋白 mRNA,將其添加到脂質病毒樣顆粒,並放入無菌瓶當中。


整個研發過程中,Moderna 公司甚至不需要實際感染的病毒樣本。“我們可以利用病毒遺傳序列完成疫苗的研製。只要中國科學家網上發佈了病毒的遺傳序列,我們和其他研究人員就可以自行下載並進行研究,”Moderna 公司總裁史蒂芬 · 霍格在 1 月的採訪中表示。


Moderna 公司已經通過這種技術研發了一些試驗型疫苗應對流感等傳染病,這種研發技術也可以用於對抗新型冠狀病毒。只需找到抗新冠疫苗所需的 RNA 即可。


“這就好比替換一個軟件,而不是重新開發整臺計算機,”Strand Therapeutics 生物技術公司 CEO 雅各布 · 貝克拉夫特表示,該公司正在利用病毒 RNA 序列研發疫苗和癌症藥物。“這也是 Moderna 公司疫苗研發進展迅速的原因。”


Moderna 公司表示,其疫苗研發技術是安全的:針對廣泛的傳染病治療,目前該公司已經對 1000 名測試群體進行了 6 項早期安全性測試。不過,該公司從未明確表示該技術研發的疫苗一定可以保護人體免於病毒感染。


“這一技術研發的所有疫苗目前都沒有拿到正式的審批,”貝勒大學國家熱帶醫學院院長,疫苗專家彼得 · 霍茲在 3 月 8 日的國會聽證會上表示。


霍茲在發言時表示,他本人也曾研製出未經臨床測試的 SARS 疫苗,他非常反感製藥公司不惜一切手段提高聲譽的做法。“很遺憾,生物技術領域的一些同仁確實在誇大其詞,”他對立法議員表示。“生物技術領域的新聞有很多,但我對其中一些消息不太認同。”


Moderna 公司並沒有對霍茲的評論予以回應,也沒有解釋特朗普是否對班塞爾的回答有所誤解。“目前我們無可奉告,”該公司發言人科琳 · 休西表示。


常見疫苗


利用病毒 DNA 或 RNA 研發基因疫苗已有 30 年的歷史,但這種疫苗還缺乏足夠的療效


疫苗種類


疫苗可基本分為 6 種,其中包括滅活病毒、毒性減弱的病毒以及注射病毒蛋白的疫苗。這些疫苗的目的都是讓人體接觸病毒成分,刺激血細胞製造抗體。然後人體免疫系統就可以在傳染病發生時起到保護作用。


“研究人員嘗試了所有方法研製抗新冠疫苗,”賓夕法尼亞大學 RNA 疫苗專家德魯 · 魏斯曼表示。他表示,“利用新冠病毒研製疫苗並沒有那麼困難。”


每種技術都有利有弊,其中一些技術進展緩慢。舉個例子,法國知名的賽諾菲(Sanofi)製藥公司正在投資研製一種常規型的抗新冠疫苗,該公司表示,疫苗的研發可能需要 6 個月的時間。臨床測試至少也要等到 2021 年。


mRNA 疫苗的區別和前景在於,一旦研製成功,它可以通過改變基因迅速對抗新冠病毒。“這個速度是非常快的,而且只有 RNA 疫苗可以做到這一點,但沒人可以保證這種疫苗一定能起到作用,”麻省理工學院合成生物學家,Strand Therapeutics 公司聯合創始人羅恩 · 韋斯表示。“疫苗的面世不可能在幾個月內實現。今年夏天也不可能。這是一種很有前景但未經證實的疫苗研發技術。雖然未經證實,但我對這一技術非常感興趣,不過我們在研發新型疫苗時必須要小心謹慎。


這種疫苗的療效可以充分發揮嗎?持續性怎麼樣?會引起不良反應嗎?


魏斯曼表示,利用病毒 DNA 或 RNA 研發基因疫苗的想法已有 30 年的歷史,但這種疫苗在臨床測試中引發了不良的免疫反應,某種程度上講,這種疫苗還缺乏足夠的療效。魏斯曼表示,這些問題目前還沒有完全解決,他研製出了一種化學改良試劑,賓夕法尼亞大學將這一專利出售給了 Moderna 公司以及魏斯曼目前正在合作的德國 BioNTech 生物技術公司。


魏斯曼表示,Moderna 公司只發布了兩種順利通過流感疫苗安全性測試的 RNA 疫苗,他認為這一結果喜憂參半,因為這兩種疫苗並沒有刺激人體產生足夠的免疫力。魏斯曼認為,疫苗試劑中的 RNA 受到汙染可能是主要原因。


“我們需要關注兩件事:Moderna 公司研製的疫苗用於動物的臨床反應以及用於人體的反應。小鼠和猴子等動物的臨床反應都非常見效”,他表示。“雖然 Moderna 公司的測試結果還算過得去,雖然動物的臨床測試結果比常規型疫苗要好很多,但這種疫苗的療效還是遠低於預期水平。”


Moderna 公司研製的抗新冠疫苗可能也會出現類似的問題,雖然這種疫苗首次出現,它也有可能被療效更好的常規型疫苗取代。“我們在投資新產品時總是往好的地方想,”他表示。“否則的話我們怎麼能推陳出新呢?”


安全測試


但幾乎可以確定的是,Moderna 公司研發出了首個可進行接種的抗新冠疫苗。《波士頓環球報》報道稱,NIH 已經在招募第一階段安全測試的志願者,第一名志願者有望於本月中在西雅圖的凱薩醫療機構華盛頓健康研究所接種抗新冠疫苗,目前西雅圖的疫情十分嚴重。


醫生會跟進健康志願者的臨床反應,並檢查他們的身體是否可以產生病毒抗體。研究人員會抽取志願者血樣,並通過實驗觀察其是否可以 “中和” 病毒。志願者對病毒的免疫力取決於血清中的抗體水平,這些抗體會附著在病毒的突刺蛋白上並阻止病毒侵入人體。


如果此次安全測試順利完成,第二階段安全測試很可能會在今年夏天開始,以確定疫苗接種人群是否可以抵禦病毒入侵。不過福西表示,第二階段的安全測試結果需要很多來自疫情嚴重區的人接種疫苗才能確定,而且這些人存在被感染的風險。


“我們需要在疫情嚴重區進行測試,因此我們可能需要一年甚至一年半的時間才能得出疫苗的真實療效,”福西對《美國醫學會雜誌》編輯霍華德 · 鮑赫納表示,相關的訪談內容發佈在了近期 JAMA 播客中。


疫苗不能救命


試驗性疫苗的缺陷在於,有關部門可能會因為新型疫苗的出現放緩旅遊管制和關閉學校等防控措施,這些行為已經造成了大量的經濟損失。


接下來需要關注的是政府是否以及如何快速跟進疫苗研製的相關工作。參加白宮新聞發佈會的部分公司高管向政府提出了一些要求,包括要求政府投入更多資金幫助製藥公司建廠,還有一些人建議 FDA 適當加快疫苗的檢測速度。


雖然沒人明確表示同意推出未經充分測試的疫苗,但公司高管們向政府要錢建廠以及要求 FDA 放寬複雜的疫苗檢測等提議也表明,他們的這些想法只是心照不宣罷了。


福西表示,這種急於求成的行為十分不可取。雖然 FDA 有辦法加快疫苗檢測速度,但任何跳過科學驗證就用於人體接種的疫苗都很可能適得其反。


有時疫苗接種不僅沒有療效,還會出現不良反應。霍茲將這種反應稱為 “免疫促進作用,” 他在測試自己研製的 SARS 疫苗時發現小鼠產生了這種反應。


福西在 JAMA 的訪談播客中表示,“如果抗新冠疫苗未經測試就進行接種,可能會出現意想不到的後果。”面對身體健康的疫苗接種者,疫苗研製沒有任何犯錯的餘地:“抗新冠疫苗會在不久的將來正式面世,我們必須給公眾一個滿意的答覆。”


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