世衛組織(WHO)2月11-12日,在日內瓦舉辦全球研究和創新論壇,將新冠肺炎疾病正式命名為「COVID-19」,代表着在2019年發現的冠狀病毒疾病。
同時針對公眾熱切關注的疫苗問題, WHO 總幹事譚德塞表示,新疫苗可能在18個月內完成。
就行業平均水平而言,疫苗的研製周期需要5-18年,以此來看,18個月已經是「創造歷史的速度」。
在這背後,中國、美國、英國、澳大利亞...全球科研人員正緊鑼密鼓,耗資上億美元,啟用新技術,以創紀錄的速度來遏制 COVID-19 的爆發。
技術集結!打響全球疫苗攻堅戰
迄今為止,COVID-19 造成的死亡人數高於SARS,已超1000例。全球20多個國家出現病例。拐點尚未出現,新增病例仍在不斷增加。
換個角度看,如果 COVID-19 不像它的「近親」SARS、MERS那樣「來也匆匆、去也匆匆」,那麼,疫苗就將成為這場戰役決勝的關鍵。
*SARS:2002年底在中國爆發,2003年7月基本結束;MERS:2012年9月爆發於中東,2015年基本結束
但是對於一種新的病原體,疫苗的研發不能一蹴而就。研發過程大致分為經過實驗室研究、動物實驗和人體實驗三個階段。即實驗室研製、臨床前研究、I、II、III期臨床研究。這個過程往往要長達數年,比如埃博拉疫苗從2014年爆發到被FDA批准上市用了5年時間、SARS疫苗至今未能開發上市。
想要加速的很重要一點在於,需要放棄傳統活體病毒疫苗研發路徑,利用新技術,與病毒「搶時間」。
① DNA疫苗技術
研發機構:美國生物技術公司Inovio
Inovio 是全球針對新冠疫情響應最早的機構之一。1月11日,新冠病毒的基因組序列公布的第二天,Inovio 啟動針對新冠病毒的研發計劃,並在12日設計出一種針對新冠病毒刺突蛋白的疫苗。
值得注意的是,在《柳葉刀傳染病》的一篇論文中,已經證明該公司研發的 MERS 冠狀病毒 DNA 疫苗的 1 期臨床實驗結果的安全有效。
由於在開發角度上,MERS 冠狀病毒與新冠病毒在 DNA 疫苗存在很大程度相似性,因此,MERS 臨床實驗的成功結果意味着,使用同樣的策略有可能開發出針對新冠病毒毒株的 DNA 疫苗。
而且,這家公司已經在 MERS 疫苗研究中積累了大量的安全性、免疫原性的數據,算是在研項目組中「家底最厚」的一組。
目前,Inovio 正與北京艾棣維欣生物技術有限公司合作,計劃在中國同步進行第一階段的臨床試驗。據悉,二者採用的全球最新的核酸疫苗快速響應技術,可以使新疫苗開發縮短至1-2個月甚至更少的時間。
②mRNA技術
研發機構:美國生物技術公司 Moderna
不同於 Inovio的是,Moderna 是一家世界領先的 mRNA 技術公司,旗下已經有九種使用 mRNA 平台的疫苗,進入到臨床試驗階段。其中的一種 MERS 疫苗,正處於動物試驗階段。
由於 MERS 的刺突蛋白處於穩定構象時,會產生更強的免疫反應。因此,Moderna 打算以 MERS 疫苗為基礎,對 mRNA 進行相應調整,生產出新疫苗。
目前,Moderna 正在為美國國立衛生研究所(NIH)製造用於動物研究的合成 mRNA 疫苗樣本。據 Moderna 預測,最理想的情況是疫苗在第一階段研究中表現良好,3 個月之後用於人體試驗。
③ 分子鉗/蛋白石技術
研發機構:澳大利亞昆士蘭大學
和上述兩種技術一樣,「分子鉗」也是一種平台方法。旨在產生針對一系列人類和動物病毒的疫苗。構想為:首先合成病毒表面蛋白,這種蛋白在感染過程中將會附着在宿主的細胞表面,然後像鉗子一樣鉗住它們,這樣人體的免疫系統就更容易「下手」,將其消滅。
該項目的負責人之一、分子病毒學家 Keith Chappell 表示,該方法在實驗室研究階段,已在對付如埃博拉、MERS 或 SARS 等其它危險的病毒上顯示有效。
目前,昆士蘭大學正在葛蘭素史克(GSK)公司合作,後者提供佐劑技術來支持昆士蘭大學臨床前期實驗,以評估疫苗的有效性。他們的目標是在16周後為人體試驗準備好候選疫苗。
在目前的研發階段,各國科學家的目標,是找到啟動身體防禦機制的觸發成分,這不僅需要時間,也需要資金。
幸運的是,以上三個疫苗研發團隊得到了流行病防範創新聯盟(CEPI)總計 1250 萬美元的資金支持。
此外,全球更多的科研團隊都在與時間賽跑,競相開發疫苗。
- 英國倫敦帝國理工學院的新疫苗已經進行動物實驗;
- 法國巴斯德研究院正在嘗試修改麻疹疫苗來對抗新冠病毒;
- 強生計劃利用腺病毒載體平台和生產細胞技術來製造候選疫苗...
中國疫苗進展:最快今年4月進入臨床試驗
在 COVID-19 的「主場」,中國的疫苗研發進展正處於全球前列:
- 1 月 10 日,中國科學家將新冠病毒的基因組序列發佈到公共數據庫中;
- 1 月 24 日,中國宣布分離出新型冠狀病毒毒株,邁出疫苗研發的第一步;
- 1 月 28 日,同濟大學附屬東方醫院與斯微(上海)生物聯手的新型冠狀病毒 mRNA 疫苗研發正式立項;
- 2 月 9 日,距分離出毒株僅僅兩周之後,新疫苗樣本已開展動物實驗。
以上團隊用到的技術與 Moderna 一致,是近年來興起的 mRNA 技術,其優點之一在於速度快和製備時間短,對於緊急疫情來說,意義重大。
相較傳統技術而言,mRNA 疫苗是把核酸物質打到人體內,讓疫苗的成分在人體內產生,然後不斷刺激人體的免疫系統,猶如在人體內建造一座「製藥廠」。
▲用 mRNA 來指導抗原蛋白的合成
目前,全球三大 mRNA 巨頭分別為美國 Moderna、德國CureVax、德國BioNTech。國內獨角獸是斯微生物。這幾家公司對 mRNA 疫苗均有布局。
但對於新技術來說,安全性和有效性仍然是 mRNA 疫苗最大的挑戰。因為到目前為止,mRNA 疫苗療法尚未完全取得臨床上的驗證,沒有任何一個正式的人用 mRNA 疫苗上市。
據悉,目前進展最快的 mRNA 疫苗,就是 Moderna 開發的個性化腫瘤疫苗 mRNA-4157,於2017年12月進入 I 期臨床試驗。
在中國,斯微生物是目前國內唯一具備可以就進行臨床級別 mRNA 疫苗生產的公司,也是最早一批參與此次新冠病毒疫苗研發的企業之一。
據斯微生物預計,如果動物試驗進展順利,他們開發的 COVID-19 疫苗將最快於今年4月進入人體臨床試驗。
此外,據中國疫苗行業協會(CAV)消息,截至2月11日,中國生物、中國醫學科學院醫學生物學研究所、康希諾生物等18家國內單位分別採用滅活疫苗、病毒載體疫苗、核酸疫苗等不同技術路徑,相繼啟動 COVID-19 疫苗研製工作。
疫苗研發,需化被動為主動
相較此前,疫苗研發周期動輒5-10年,目前的進展已經可以用「光速」來形容,但儘管如此,大多數在研團隊仍然表示「這還是非常早期的階段,要用到人還有很多步要走。」
換句話說,疫苗的風險和益處同在。科學家們可能會陷入當年爆發 SARS 相同的境地——在完全研製出疫苗前,SARS 就已絕跡。
過去的疫情中,充滿了這樣的遺憾。比如,儘管 MERS 感染仍在發生,但還沒有針對 MERS 病毒的商業疫苗;引發出生缺陷的 Zika 疫情在實驗性疫苗準備好進行測試時已經結束。
原因在於兩個方面:
- 一是疫苗研製速度問題。如果在疫苗起作用之前,疫情衰退,那麼後期樣本量不足,會導致臨床試驗難以推進;
- 二是有效性問題。從實驗開發到上市應用,會面臨種種不確定因素,比如天花疫苗的有效性強勁,天花病毒就可以被消滅;而容易發生變異的流感病毒,其疫苗有效率只有50%-60%
針對有效性問題,有專家提出了更為「前瞻性」的聲音——與其在疫情爆發後「追趕」,現在是時候探索能夠適用於整個病毒家族的疫苗原型設計了。
NIH 過敏和傳染病研究所的Barney Graham博士說道,「這樣一旦出現新的疾病跡象,疫苗就可以準備投入使用。」
做好冠狀病毒疫苗「模版」,再根據不同點相應調整,首先要做的,就是找到每個冠狀病毒共有的一些獨特的東西。
NIH 的科學家們正在考慮利用 Moderna 公司的 mRNA 疫苗樣本來完成這個構想。
「如果進一步的測試證明它確實有效,我們希望可以在另一個冠狀病毒出現時,只需簡單地換入一個新的spike(長釘蛋白,也就是冠狀病毒的刺突蛋白)密碼就能投入使用。」
毫無疑問,人類與病毒的鬥爭道阻且長。COVID-19 疫苗的價值即使不在當下,也對以後的疾病防控意義深遠。
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