關於支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道： 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的有影響力的故事的未來。
我們的身體之所以能擊敗感染，部分原因是我們的免疫系統基因種類繁多且多樣化。然而，這種遺傳異質性也有缺點：這意味著我們每個人對疫苗的反應都不同。例如，與女性相比，男性在接種疫苗後通常產生的抗病原體抗體較少，而在 1989 年美國上次大規模麻疹爆發中，10% 的先前接種過疫苗的兒童未受到保護。但是，由於努力用基因“個性化”的免疫接種取代“一刀切”的疫苗，這些侷限性有一天可能會被克服，這種免疫接種對每個人都是安全有效的。
量身定製疫苗的想法並不新鮮。格雷戈裡·波蘭，梅奧診所疫苗研究小組的負責人，22 年來一直致力於將基因組學和疫苗學領域結合起來——他稱之為“疫苗基因組學”——部分原因是他對現有的疫苗正規化從未完全滿意。“這是一種基於人群或公共衛生的方法，在一定程度上，它為我們提供了良好的服務，”他說。“但它也引發了一場反疫苗運動，因為有些人有副作用。”
過去的十年見證了疫苗基因組學更接近現實。隨著 2000 年人類基因組計劃第一階段的完成，以及可以檢測基因變異（如單核苷酸多型性 (SNP)）的測序技術的出現，科學家們首次掌握了尋找在疫苗反應中起關鍵作用的關鍵免疫基因和基因網路的工具。
波蘭設想了一個未來，人們可以選擇將他們的基因組序列儲存在他們醫療保險卡上的晶片中。在醫生辦公室，計算機將掃描晶片以確定該人的基因序列是否與疫苗副作用或弱反應有關。然後，病人和醫生“將選擇最適合他或她的基因的個性化方案”，波蘭解釋說。
可以肯定的是，這種情況可能還需要幾十年才能實現。但是，從基因組學中收集的資訊可能很快就會以微妙但有效的方式改進疫苗。在2007 年發表在過敏與臨床免疫學雜誌上的一篇論文中，波蘭和他的同事報告說，與沒有突變的人相比，SLAM 蛋白基因發生突變的人在接種活麻疹疫苗後產生的抗體減少了 70%。正常的 SLAM 與疫苗中存在的麻疹蛋白結合，幫助身體啟動免疫反應。波蘭懷疑這種突變改變了 SLAM 的形狀，使其無法與蛋白質結合。波蘭寫道，如果科學家能夠設計出一種不依賴 SLAM 的疫苗，它將保護更多的人群。
基因還可以預測誰會遭受不良反應。在2009 年 3 月發表在基因與免疫雜誌上的一項研究中，國家計算毒理學中心的研究人員比較了 16 名出現天花疫苗副作用（包括髮燒、皮疹和淋巴結腫大）的人與 45 名沒有出現副作用的人的基因特徵。利用這些資料，該團隊建立了一個診斷模型，該模型基於編碼稱為白介素 4 的免疫蛋白的基因中的序列差異以及其他三種免疫蛋白的血清濃度變化，來預測誰可能出現這些問題。如果人們被警告他們可能會對特定疫苗產生不良反應，他們可以選擇接受其他預防性治療，例如抗病毒藥物。
疫苗基因組學面臨的最大挑戰之一是，極難確定負責疫苗反應的基因。人類有數千個免疫系統基因，它們以複雜的方式相互作用；例如，有些基因控制其他基因。“你試圖瞭解同時發生的數百到數千件事的共同作用，”波蘭說。
此外，基因只是免疫反應故事的一部分。波蘭和他的同事已經表明，基因僅對人們對腮腺炎疫苗病毒反應方式的 38.8% 的變異以及他們對風疹疫苗病毒反應方式差異的 45.7% 負責。其餘原因是一個謎——可能是環境影響，或者特定免疫基因產生的蛋白質量的差異。
即使科學家們確實將所有碎片拼湊在一起，並找到開發基因定製疫苗的方法，他們仍然必須“將這些創新從大學環境中轉移到市場中，並進入醫療保健系統”，揚·喬利說，他是一位律師，也是蒙特利爾麥吉爾大學人類遺傳學系的助理教授。個性化疫苗可能對製藥公司沒有那麼大的吸引力，因為引入基因組成分將使生產“更加複雜且利潤更低”，他說。“你還在其中增加了一定程度的不確定性，因為這一切都是新的。”
已經對疫苗持謹慎態度的患者也可能更加擔心個性化疫苗接種，這種疫苗接種目前還沒有公共衛生跟蹤記錄。“一百年後，我們在製造純淨和更安全的疫苗方面會做得更好，”費城兒童醫院疫苗教育中心主任保羅·奧菲特說。“我確信它[最初]會像當前科學一樣受到相同程度的不信任。”
然而，波蘭持樂觀態度。“在相信疫苗的人和不相信疫苗的人之間存在著深刻的分裂，有趣的是，這兩個群體都被我們正在做的這項工作深深吸引，”他說。他指出，疫苗恐懼症的驅動因素是人們知道疫苗並非對每個人都有效，並且在極少數情況下，疫苗可能會引起嚴重的副作用，例如格林-巴利綜合徵，這種綜合徵發生在每百萬接種季節性流感疫苗的人中就有一例。但是，藉助疫苗基因組學，“我們實際上將能夠預測您是否需要疫苗、您需要多少劑以及您是否可能產生嚴重的副作用，”他說。“這種力量——為了人類健康——是不可否認的。”