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去年，H1N1病毒在全球範圍內的迅速傳播暴露了全球系統在快速開發、生產和分發針對新發現的流感病毒株的疫苗方面的弱點。在德克薩斯州，研究人員正透過GreenVax專案來解決這些問題中的前兩個，該專案將採用基於植物的疫苗開發方法和模組化生產環境，以便隨著疫苗需求的增長而快速擴充套件。
GreenVax專案由德克薩斯州植物表達疫苗聯盟領導，該聯盟是由德克薩斯州農工大學系統和製藥設施技術製造商G-Con, LLC共同成立的合資企業，兩者都位於德克薩斯州大學城。該聯盟正在GreenVax專案上投資2100萬美元，加上來自國防高階研究計劃局（DARPA）的4000萬美元資金。
在去年短短七個月的時間裡，H1N1流感的傳播從墨西哥和美國的特定爆發惡化為全球大流行和美國國家緊急狀態。世界衛生組織（WHO）報告稱，到年底，H1N1已導致超過12200人死亡，並在208個國家出現。儘管首例病例於4月報告，但首批疫苗劑量直到10月才開始發貨。
世界衛生組織免疫戰略諮詢專家組（SAGE）在10月份預測，全球實驗室需要12個月才能生產約30億劑H1N1疫苗。GreenVax的初步試執行預計將在12個月內使用菸草植物生產1000萬劑H1N1疫苗以開發抗體。研究人員表示，如果成功，僅他們的工廠就可擴大規模，每月生產1億劑疫苗。
打破一些雞蛋
大多數H1N1疫苗是使用雞卵生產的。科學家敲開蛋殼，並將流感病毒注入到胚胎周圍的液體中。理想情況下，胚胎被感染，病毒繁殖。孵化幾天後，開啟雞蛋，取出病毒，純化後用於製造疫苗。使用雞蛋生產流感疫苗大約需要兩週時間，且產量不高。根據美國衛生與公眾服務部的資料，為了生產3億劑疫苗，基於雞蛋的生產將需要約9億個雞蛋。
在基於植物的方法中，科學家們轉而用病毒感染植物的葉子，然後將它們磨碎並分離出產生的抗原。泰德·羅斯，匹茲堡大學疫苗研究中心（CVR）微生物學和分子遺傳學副教授表示，植物具有幾個潛在的優勢。他說，它們可以快速且廉價地生長，並且有可能每株植物生產比每個雞蛋更多的疫苗。儘管如此，他補充說，儘管進行了十多年的實驗，“我不知道有任何獲批的疫苗是使用基於植物的方法制造的。”
不列顛哥倫比亞大學溫哥華分校的生物化學和分子生物學教授B. 佈雷特·芬利說，植物可以是非常好的生物工廠。然而，他補充說，一個問題是，在植物中培養的蛋白質可能與在動物細胞（或雞胚胎）中培養的蛋白質不同，並且不一定對人類有效。“此外，美國食品和藥物管理局關於植物產品在人類中使用的標準規則還沒有完全制定完善。”
促進計劃
為了支援其工作，GreenVax將於下週開始建造一個新的13,500平方米的生物治療生產設施。德克薩斯州農工大學系統研究副校長兼大學創新治療研究所（IIT）執行主任佈雷特·吉羅爾表示，該設施本質上是一個“傾斜牆”倉庫——使用預製混凝土牆建造——可以在八週內建成。
該設施建於德克薩斯州布賴恩市的德克薩斯州農工大學健康科學中心校區一塊8.5公頃的土地上，將容納多個移動式、獨立的艙式實驗室用於研究，以及使用水培法種植菸草植物的空間，水培法是一種依賴液體營養液的方法。吉羅爾說，該建築可能包含九個艙，這些艙本質上是模組化潔淨室，配有自己的過濾系統、計算機和佈線。這些艙有不同的尺寸，但標準尺寸約為長13米、寬5.5米，重15噸。
吉羅爾說，實驗室技術的先進開發是GreenVax使命的核心。“我們過去一年在研究和設計中試圖做的是設計一個設施，使其能夠以一小部分的成本和時間[建成]，並且具有靈活性，以便它可以同時生產多種產品。”
儘管G-Con的預製模組既不如從頭開始按照特定研究團隊的規格建造的實驗室那樣寬敞，也不如其那樣可定製，但這些艙將使疫苗製造商能夠在時間緊迫的情況下迅速啟動工作。這些艙的設計還旨在為研究人員在配置設施時提供一定的靈活性。每個迷你實驗室都配有底部的氣墊。當空氣被泵入氣墊時，整個艙室將在設施的地板上滑動，就像一個空氣曲棍球一樣，使研究人員只需輕輕一推或一拉即可移動他們的實驗室空間（觀看影片）。
羅斯認為，這種提出的植物和移動實驗室結合製造疫苗的方法具有很大的潛力。“植物很好，因為它們比雞蛋或雞更容易移動到需要製造疫苗的地方，”他說。他補充說，在疫情爆發地點附近建立一個模組化實驗室並在那裡製造疫苗，比在偏遠的生產工廠製造疫苗然後再運輸易碎的疫苗瓶更容易且成本更低。
創造許可
GreenVax專案正在授權使用iBio, Inc.的iBioLaunch植物疫苗製造技術，這是位於特拉華州紐瓦克的生物製藥公司在特拉華州威明頓的弗勞恩霍夫美國分子生物技術中心開發的。DARPA在一年前向iBio和弗勞恩霍夫領導的團隊授予了1200萬美元，用於其開發生物表達技術的第二階段專案，該技術可用於快速生產安全有效的疫苗，以應對迅速出現健康威脅。第二階段的目標是證明在疫情爆發後12周內以低成本生產300萬劑疫苗的能力。GreenVax顯然旨在擴充套件iBio的技術，以實現其每月生產1億劑疫苗的目標。
在GreenVax的12個月試驗期結束時，如果成功進行演示，包括兩次驗證執行以證明可以生產出穩定的疫苗，德克薩斯州農工大學和G-Con可能會成立自己的製藥公司，以將這些技術和方法付諸實踐。