六個月前,當北半球仍在與冠狀病毒大流行的第一波作鬥爭時,所有目光都轉向了處於後期臨床試驗階段的 COVID-19 疫苗。現在,在大流行首次爆發一年後,美國或英國以及其他國家已經緊急授權了三種 COVID 疫苗。其中兩種疫苗,分別由輝瑞和 BioNTech 以及莫德納開發,都採用了稱為 mRNA 的新型基因技術。第三種是由牛津大學和阿斯利康開發的更傳統的疫苗,它使用黑猩猩病毒來遞送 SARS-CoV-2(導致 COVID 的病毒)的組分的 DNA。(俄羅斯、中國和印度已經推出了他們自己的疫苗,但除少數國家外,它們尚未在其他地方獲得廣泛授權。)
專家表示,儘管這些疫苗令人印象深刻,但僅靠它們可能不足以結束這場大流行。幸運的是,還有數百種其他 COVID 疫苗正在開發中——包括許多具有新的作用機制的疫苗——這些疫苗可能被證明是有效、更便宜且更易於分發的。
“我相信這種病毒會發生變化,而我們目前批准的疫苗將不會像我們認為的那樣有效,”倫敦帝國學院的免疫學家 丹尼·奧特曼 說。 SARS-CoV-2 已經進化出幾種新的變種——包括最初在英國和南非發現的變種,這些變種更具傳播性(但至少目前而言——並沒有更致命)。
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梅奧診所的疫苗學家 格雷戈裡·波蘭 也認為,現在認為我們已經戰勝了這種病毒還為時過早。他指出,冠狀病毒疫苗從未在公共疫苗接種計劃中部署過。而 mRNA 疫苗(如輝瑞和莫德納的疫苗)——被許多人譽為疫苗學的未來——以前從未上市。“我們不知道我們不知道什麼。我們不知道對於一種我們只瞭解了一年的病毒,我們可能會發現什麼驚喜,”波蘭說,他與人合著了去年十月在《柳葉刀》上發表的COVID-19 候選疫苗的廣泛綜述。“而疫苗學的歷史——我參與其中已經四十年了——充分證明了我們認為我們知道的事情是多麼的不可靠。”
如果有人接種了疫苗但仍然感染了 COVID 會發生什麼?他們會遭受更嚴重的疾病,即所謂的抗體依賴性增強現象嗎?或者,在不那麼戲劇性的情況下,如果疫苗阻止了免疫個體生病,但沒有阻止他們感染他人怎麼辦?如果接種疫苗的個體認為自己是安全的併成為無症狀攜帶者,後者實際上可能會使大流行惡化。此外,世界各地的人們對該病毒表現出廣泛的自然免疫力,因此疫苗反應可能也存在類似的差異。“可能有很多潛在的陷阱在等待著,”波蘭說。
此外,莫德納和輝瑞的疫苗存在後勤問題,阻礙了它們在全球範圍內的輕鬆部署。輝瑞的疫苗需要儲存在零下 70 攝氏度——比南極洲的平均溫度還低——的冰櫃中,這種冰櫃的價格高達數千美元。莫德納的疫苗可以儲存在零下 15 攝氏度,但由於冰櫃的要求,它仍然很少有機會到達印度或非洲的農村角落或南美洲貧窮、人口稠密的社群。只要疫苗是脆弱的、昂貴的且難以分發的,大流行就會繼續。
但奧特曼說,迄今為止最重要的問題是“永續性”:人們在接種疫苗後保持免疫力的時間長短。如果疫苗提供的免疫力只有幾個月而不是多年,那麼在六個月內將不會取得多少進展。到那時,我們可能面臨著在全球範圍內傳播的更具毒性的疾病形式。
然而,好訊息是,研究人員正在開發“第二代”疫苗,其中許多人正在使用新技術。“我們有令人眼花繚亂的豐富選擇,”奧特曼說。“大多數人肯定沒有意識到的一件事是,在幕後,疫苗學領域在過去 15 年中一直在快速發展,開發出一系列令人難以置信的巧妙策略。”
有近 240 種新型候選疫苗正在開發中,等待著它們的時刻。以下是一些顯示出最大潛力的疫苗。
自擴增 RNA(倫敦帝國學院)
與已批准的 mRNA 疫苗類似,這種疫苗將來自病毒的遺傳物質直接插入人體細胞,刺激身體制造覆蓋 SARS-CoV-2 表面的著名“刺突”蛋白。與 mRNA 疫苗一樣,倫敦帝國學院的設計僅提供遺傳物質,而不是實際病毒,因此如果人們在接種疫苗後被感染,不太可能加劇病情。這種疫苗的獨特之處在於它經過修飾,可以將人體自身的細胞變成工廠,持續自行生產刺突蛋白——這意味著不需要加強針。此外,據報道,這種“自擴增”RNA 可以以極低的成本大量生產。“我對[這種方法]可能會像輝瑞和莫德納的疫苗一樣,甚至更好,感到非常興奮,”奧特曼說,他沒有直接參與這種疫苗的開發。
蛋白質亞單位(諾瓦瓦克斯)
馬里蘭州初創公司諾瓦瓦克斯的研究人員專注於遞送實際的刺突蛋白本身(而不是整個病毒或遺傳物質)。他們透過改造蛾細胞,在生物反應器中以低成本大量生產刺突蛋白來製造疫苗。此外,這種疫苗可以在 2 到 8 攝氏度(正常冷藏溫度)下儲存,使其分發起來更加實用。這種方法的訣竅是添加了一種“佐劑”——一種“增強”免疫系統反應的新增劑——由皂苷製成,皂苷是從智利皂樹的樹皮中提取的一種化合物。“工程蛋白質技術過去已經過測試和證明——它只是比 RNA 需要更長的生產時間,”諾瓦瓦克斯研發總裁格雷戈裡·格倫解釋說。
設計的蛋白質奈米顆粒(華盛頓大學蛋白質設計研究所)
與諾瓦瓦克斯一樣,華盛頓大學的研究人員也選擇遞送來自 SARS-CoV-2 的蛋白質作為他們的武器。但他們沒有注射整個刺突蛋白,而是專注於病毒的“阿喀琉斯之踵”:受體結合域 (RBD),即刺突蛋白中直接與人體細胞融合的部分。該大學蛋白質設計研究所的生物化學家尼爾·金創造了一種由球形“奈米顆粒”(形狀像足球)遞送的疫苗。合成製造的 RBD 蛋白以規則陣列形式附著在奈米顆粒上。金說,這種設計使疫苗能夠引發的抗體反應至少比使用完整天然刺突蛋白的疫苗高 10 倍。“我們不僅僅是採用現有的蛋白質並對其進行少量調整——我們正在製造全新的蛋白質來完全按照我們的意願去做,”他指出。該疫苗目前正在人體志願者身上進行早期或 I 期試驗。如果成功,它可能會在今年晚些時候向公眾推出。
其他在研疫苗
這些只是正在開發中的少數候選疫苗。其他可能有助於減緩大流行的疫苗,包括中國科興生物開發的疫苗,採用了更傳統的設計,例如滅活病毒(一種用於幫助戰勝脊髓灰質炎且仍用於許多流感疫苗的技術)。所有這些方法的效果如何還有待觀察。但是,由於正在進行如此多的努力,我們有充分的理由希望這場大流行的噩夢即將結束。
當它結束時,科學家們將擁有許多現成的工具來應對下一次大流行。
