自從疫情開始以來，其病毒病原體——SARS-CoV-2——一直在變異。最初，這些基因變化似乎無關緊要。但最近，一些改變產生了變種，這些變種令人不安地有可能降低新型冠狀病毒疫苗的有效性，而此時疫苗才剛剛開始進入人們的臂膀。現在，藥品製造商正在做出回應，開發針對這些變種的不同後續加強針，以遏制疾病。這些努力標誌著不斷變化的病毒與針對它部署的免疫接種之間，一場曠日持久的戰鬥進入了下一階段。
令人擔憂的新變種改變了病毒的行為。一種名為B.1.1.7的變種，最早在英國被發現。它包含多個突變，包括一個幫助病毒更容易在人與人之間傳播的突變，而且它也可能比原始版本更致命。科學家預測，到3月份，它可能成為美國的主要毒株。另一種令人不安的變種，名為B.1.351，最早在南非被注意到。這種變種包含一些突變，使得免疫系統抗體更難干擾冠狀病毒的刺突蛋白。刺突蛋白是病毒組分，它附著在細胞上開始感染，因此它是天然抗體和疫苗產生的抗體的主要靶點。在一篇最近的預印本中，這是一篇尚未經過同行評審的研究論文，科學家報告稱，從接種了兩劑新型Moderna疫苗的人的血液中提取的抗體，在實驗室樣本中中和B.1.351變種的效果，比中和早期版本的病毒的效果低8.6倍。同一項研究表明，輝瑞公司生產的新疫苗對該新變種的活性也降低了6.5倍。
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然而，這些降低可能不會妨礙疫苗的有效性，特別是針對導致人們住院的重症水平。米蘭Vita-Salute San Raffaele大學的病毒學家羅伯託·布里奧尼指出，疫苗誘導的抗體水平一開始就非常高，以至於這種下降仍然留下足夠的抗體來提供保護，他在Twitter上表達了他的觀點。
真實世界的證據也提供了積極的訊息，表明目前的疫苗可以預防最嚴重的COVID形式。在一項包括南非的臨床試驗中，B.1.351已在南非廣泛傳播，強生公司的疫苗將普通人患重病的風險平均降低了85%，並將住院和死亡的風險降低了100%。總體而言，它將有症狀感染的風險降低了57%。總部位於西雅圖的Adaptive Biotechnologies公司的首席醫療官蘭斯·巴爾多說，該公司生產用於評估病毒感染免疫反應的測試，對重症的保護可能是因為疫苗產生了超出抗體的廣泛抗病毒活性，並且可能涉及T細胞，T細胞識別並殺死受感染的細胞。[編者注，2021年2月19日：這句話已更改為該公司總部位於西雅圖，而不是原始文章中所述的舊金山。]
費城兒童醫院疫苗教育中心主任、兒科醫生保羅·奧菲特對此表示贊同。他說，疫苗通常可以預防重症COVID“是個好訊息”，讓人們不至於住院是當務之急。“如果完全接種疫苗的人開始因這些變種之一而住院，那麼我們就需要更加擔心。到目前為止，這條線還沒有被跨越，”他說。
更新的疫苗
為了增強對甚至輕微疾病的保護，疫苗製造商認為他們可以在不太麻煩的情況下調整現有疫苗以適應變種。基於遺傳物質的疫苗，如Moderna和輝瑞的疫苗，特別適合這些修改，因為科學家可以根據需要輕鬆地替換新的基因序列。Moderna計劃採用雙管齊下的策略來應對變種。該公司打算測試其現有疫苗的加強針，看看是否將抗體水平提高到更高水平可以預防新出現的變種。Moderna還開始生產一種專門針對B.1.351變種中包含的突變的新疫苗。該公司總裁斯蒂芬·霍格表示，加強針可以與接種了第一種Moderna疫苗或其他公司疫苗的人一起使用。他還表示，加強針也可以用於已經從早期病毒自然感染但可能容易再次感染新變種的人。在1月25日的新聞稿中，該公司宣佈正在將加強針推進到美國的臨床前研究和早期臨床試驗中。
霍格不願評論新的加強針何時可能公開可用。他強調說，“我們目前的疫苗似乎已經產生了中和抗體，我們認為這些抗體可以預防”最令人擔憂的變種，這在1月下旬釋出的一篇預印本中顯示，該預印本基於美國國立衛生研究院和Moderna的科學家的研究。霍格說，“如果兩三個月後，變種真的開始在感染方面佔據主導地位，並且我們獲得了臨床資料，表明‘好的，你可以加強’，那麼我們將不得不弄清楚我們何時切換以及如何切換。”
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其他公司也在朝著類似的方向發展。輝瑞公司釋出了預印本結果，表明其疫苗可以保護人們免受B.1.1.7和B.1.351的侵害。但在一封發給大眾科學的電子郵件中，輝瑞公司發言人表示，該公司也在“為快速響應SARS-CoV-2變種顯示出逃避疫苗的跡象奠定基礎”。發言人說，更新的疫苗將作為加強針接種。
阿斯利康公司使用一種普通感冒病毒將刺突蛋白DNA輸送到人體細胞中，計劃在秋季釋出一種針對B.1.351的新疫苗。強生公司也使用一種無害病毒作為其DNA疫苗的遞送載體，剛剛向美國食品和藥物管理局申請緊急授權。該疫苗的共同開發者、波士頓Beth Israel Deaconess醫療中心病毒學和疫苗研究主任丹·巴魯克說，該公司正在“考慮是否需要修訂後的加強針或其他改良疫苗[用於應對變種]”。
最後，疫苗製造商Novavax目前正處於後期臨床試驗階段，其疫苗由早期版本的SARS-CoV-2刺突蛋白製成，該公司正在研發一種更新的加強針，該公司預計將在4月或之後的幾個月內進行測試。在一封發給大眾科學的電子郵件中，Novovax發言人表示，公司官員正在考慮以南非變種為目標，儘管尚未做出決定。
即使疫苗研究人員正在制定生產新疫苗的策略，目前尚不清楚需要進行何種測試才能獲得政府授權使用它們。FDA疫苗研究和審查辦公室前主任，目前是弗吉尼亞州亞歷山大市Biologics Consulting總裁的諾曼·貝勒強調，對於基於基因的疫苗的簡單更改，關於安全性和有效性的大部分問題可以透過小型、快速的研究來回答；這些研究最多可以招募數百人，而不是原始疫苗臨床試驗所需的數萬人。他說，目的是表明加強針誘導的中和抗體水平“與原始疫苗臨床試驗中看到的水平相當”。他說，如果情況確實如此，並且生產平臺本身保持不變，那麼加強針很可能會很快獲得批准。
但是，批准仍然留下關於如何部署加強針以及針對哪些突變的主要問題。“誰應該接種以及何時接種？公司是否有能力轉換方向並開始生產數百萬劑針對突變的新疫苗？”貝勒問道。
專家預計，未來，COVID疫苗計劃可能會效仿針對年度流感進行免疫接種的計劃。對於這種疾病，世界衛生組織和其他合作機構跟蹤迴圈毒株，並根據國際同步戰略調整疫苗。南澳大利亞州貝德福德公園弗林德斯大學的免疫學家尼古拉·彼得羅夫斯基提出，如果SARS-CoV-2繼續迴圈多年，或成為一種永遠不會完全消失的背景病毒，那麼關於針對哪些變種接種疫苗的決定可能會以類似的方式做出。彼得羅夫斯基說，就目前情況而言，“疫苗製造商都在各自決定自己的策略”。他說，更好的方法是公司和國際組織圍繞一套被認為最有可能逃避疫苗免疫的共識突變協調他們的努力。
在這種情況發生之前，彼得羅夫斯基強調，阻止危險新變種出現的最佳方法是在全球範圍內儘快接種疫苗，同時鼓勵佩戴口罩、保持社交距離和其他基本公共衛生措施。這些步驟將剝奪病毒獲得新宿主的機會，病毒可以在新宿主中進化出新版本。“在每個人都受到保護之前，我們將永遠處於脆弱狀態，”他說。