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全球竞相研发新冠病毒疫苗 或许还未研发出疫情就结束

2020.2.10

  从美国到澳大利亚再回到中国,科学家们正利用新技术进行一项雄心勃勃的努力,不惜耗资数百万美元,以便在创纪录的时间内开发出一种疫苗,应对新冠病毒疫情。这种新病毒自去年年底在中国武汉出现以来迅速传播,致使数万人感染。

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  任何疫苗的研制通常都需要数年时间,这包括需要在动物身上进行试验、在人体上进行临床试验和获得监管部门批准等一系列漫长过程。

  但是,在一个旨在对抗新出现疾病的国际联盟的支持下,几个专家小组正在竞相开发一种更快的疫苗,澳大利亚科学家希望他们的疫苗能在6个月内准备好。

  澳大利亚昆士兰大学的高级研究员凯斯·查派尔(Keith Chappell)说:“目前的形势压力很大,我们的压力也很大。”

  但这位科学家补充说,知道世界各地的几个团队都在从事同样的任务,对此感到“些许安慰”。

  他说:“希望其中一项努力能够成功,从而控制疫情。”但即便是6个月的时间框架,这种病毒目前来看也令人痛苦。

  流行病疫情防备创新联盟(CEPI)正在牵头开展相关工作。该组织成立于2017年,旨在为耗资巨大的生物技术研究提供资金。以加快疫苗开发为使命,CEPI正在向世界各地的四个项目投入数百万美元,并呼吁提出更多建议。

  但迄今为止,CEPI资助的大部分项目都集中在那些没有大规模生产商业产品的生产设施的合作伙伴身上。他们包括Inovio,与美国国家过敏和传染病研究所合作的Moderna;CureVac;以及澳大利亚的昆士兰大学。所有这些方法都采用创新的方法,有望以前所未有的速度开发候选疫苗。但是这些公司还没有获得疫苗的许可。

  全球竞相开发疫苗

  这些项目希望利用新技术开发疫苗,并在不久的将来进行测试。CEPI的首席执行官理查德·哈切特(Richard Hatchett)表示,他们的目标是在16周内开始临床测试。

  德国生物制药公司CureVac和美国公司Moderna Therapeutics正在开发基于“信使RNA”的疫苗,指示人体产生蛋白质,而另一家美国公司Inovio正在使用基于DNA的技术。

  新加坡杜克-新加坡国立大学医学院(Duke-NUS Medical School)新发传染病项目副主任Ooi Eng Eong解释说,基于DNA和RNA的疫苗利用病毒的遗传编码,诱使人体细胞产生与病原体表面相同的蛋白质。免疫系统学会识别这些蛋白质,以便在病毒进入人体时找到并攻击病毒。

  疫苗本质上是给免疫系统上一个“速成班”,让它具有识别和集结抵御细菌或病毒等致病微生物的能力。为此,通过启动免疫细胞认识到,在某些情况下,疫苗含有杀死或破坏细菌或病毒不能引起疾病,但仍引发免疫细胞警报不受欢迎的入侵者。一旦人体识别这些微生物,它们就会产生抗体来标记它们引起的破坏,而这些抗体就像哨兵一样,用来识别这些微生物未来的入侵。

  其它疫苗通过简单地将免疫细胞暴露于病毒或细菌制造的蛋白质而不是微生物本身来培养免疫系统;足够多的这些外来蛋白质也可以启动免疫细胞识别它们为不受欢迎。

  Moderna

  Moderna的研究人员将这一过程与信使RND连接起来,信使RND是一种来自DNA、制造蛋白质的遗传物质。Moderna的想法是在其冠状病毒疫苗中加入编码正确的冠状病毒蛋白的信使RND,然后将其注入体内。淋巴中的免疫细胞可以处理这些信使RND,并开始以正确的方式制造蛋白质,让其他免疫细胞识别它们,这样它们就可以对实际的病毒感染做出反应。Moderna总裁斯蒂芬·霍格博士解释说:“信使RND在生物学上就像一个软件分子。“因此,我们的疫苗就像是人体的软件程序,它会生成(病毒)蛋白质,从而产生免疫反应。”

  由于这种方法不涉及活的或死的病毒,它可以迅速扩大规模——当新的疾病出现并迅速在未受保护的人群中传播时,这是必要的。

  这种策略对健康也有好处。霍格说:“我们能够利用mRNA疫苗做的一件事是更接近地模拟病毒感染的含义。”“人体处理病毒蛋白的方式可以,而且通常与处理不锈钢容器中制造的相同蛋白的方式非常不同。因此,将信使RNA放入疫苗的理论优势之一是,人体随后会按照病毒指示宿主的方式制造病毒蛋白。”

  开发这种疫苗的第一步是决定哪些由2019-nCoV病毒产生的蛋白质应该被包括在疫苗中。中国科学家于1月10日公开了新发现的冠状病毒的基因组序列,因此,美国国立卫生研究院(NIH)的研究人员确定了一个基因片段,该片段编码了他们认为最有可能对人类免疫系统发出警报和触发警报的蛋白质。当他们把研究结果送到Moderna时,该公司的科学家开始为其疫苗编写基因“软件”——其形式是人体细胞合成冠状病毒蛋白所需的信使RNA指令。为了安全起见,研究小组挑选了一种主要的病毒蛋白来接种疫苗,同时还挑选了六种备用蛋白。

  这一过程正在进行中,因为该团队在不断地调试“软件”,以确保最终的mRNA产品尽可能具有生物稳定性和可靠性。

  如果这种疫苗能有效地对这种冠状病毒产生强烈的免疫反应,那么它就可以作为未来几十年可能出现的其他抗冠状病毒疫苗的模板。这是因为一旦科学家们知道了病毒的基因组成,他们就可以找出病毒用来让人生病的特定蛋白质,然后为这种蛋白质合成信使RNA编码,将其放入疫苗中。

  2月7日,NIH的一名官员在新闻发布会上说,生物技术公司Moderna为这种新型冠状病毒研发疫苗的努力“迄今为止没有出现任何问题”。不过这条新闻并没有改变美国国家过敏症和传染病研究所(National Institute of Allergy and Infectious Disease)主任安东尼·福奇(Anthony Fauci)之前为疫苗准备在人体上进行测试而制定的时间表。

  两周前,也就是1月21日,福奇说,Moderna研制的针对新型冠状病毒的疫苗大约需要3个月的时间才能进入人类第一阶段的研究。现在,预测保持不变。

  Inovio

  另一家生物技术公司Inovio最近宣布,它正在开发通过美国第一阶段人体测试的INO-4800,以评估安全性和免疫原性,该项目获得了CEPI高达900万美元的初始资助。

  Inovio的技术围绕着DNA。因此,该公司只需要病毒的基因图谱,而不是样本,来开发疫苗。此外,Inovio还与北京艾棣维欣生物技术有限公司(Beijing Advaccine Biotechnology Co)合作,希望通过在中国进行平行的一期临床试验来快速开发其新疫苗INO-4800。

  Inovio公司总裁兼首席执行官J. Joseph Kim博士说:“这次合作使我们得以进入中国,并将我们的疫苗尽快送到最需要的地方。”

  “我们的共同目标是利用两家公司在开发新发传染病疫苗方面的专业知识,并有望加速获得INO-4800的监管批准。”

  Regeneron

  Regeneron则与美国卫生与公众服务部(HHS)合作开发治疗冠状病毒的方法,利用再生抗体技术,这一技术此前成功取得了埃博拉病毒的有效治疗方法。

  通过该项目,Regeneron和HHS的目标是开发多种单克隆抗体,以单方或联合方式治疗2019-nCoV冠状病毒。他们的计划是开发能够与病毒蛋白结合的抗体,从而阻止病原体轻易感染人类细胞。

  Regeneron此前已将其抗体发现能力应用于埃博拉病毒和中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)等病原体。这种治疗埃博拉病毒的药物经过四种临床试验,成为治疗这种病毒的首选药物之一。

  Regeneron和HHS合作为开发2019-nCoV药物和疫苗开辟了另一条战线。包括艾伯维(AbbVie)、吉利德科学(Gilead Sciences)在内的其他公司也在追踪这种病毒。其中一些项目也许比Regeneron的项目更先进,但HHS认为,它的合作伙伴可以迅速采取行动,根据以往表示,其技术截断了埃博拉病毒和MERS-CoV抗体的研发,从而可以证明了这一点。

  澳大利亚昆士兰大学的研究人员正在使用由该大学科学家发明的“分子钳”技术,该技术使他们能够快速开发仅基于病毒DNA序列的新疫苗。

  法国巴斯德研究所的科学家正在修改麻疹疫苗以对抗冠状病毒,但预计在20个月内尚无法研制成功。

  与此同时,国内也开始研发疫苗。1月16日,中国疾病预防控制中心病毒所所长许文波表示,目前该中心开始启动新型冠状病毒的疫苗研发,目前已经成功分离病毒,正在筛选种子毒株。

  日前,由中国疾控中心、上海同济大学医学院和上海生物技术公司斯微生物共同设计开发的新型冠状病毒疫苗已经开始动物试验。该疫苗也是基于mRNA平台开发,与上文所提到Moderna类似。周日,新疫苗的样本已经在100多只小鼠身上注射。

  据斯微生物预计,如果动物试验进展顺利,那么这款新疫苗将最快于今年4月进入人体临床试验。

  资本涌入

  随着新型冠状病毒疫情的爆发,令金融市场动荡不安,因投资者担心疫情爆发会扰乱全球经济,纷纷逃离风险资产。与此同时,许多生物科技公司已经加大了疫苗或药物项目的力度,以抗击这种疾病,这导致投资者在市场暴跌之际哄抬股价。Vir Biotechnology在过去一个月里飙升了111%,而Novavax公司同期上涨了91%。

  Needham的分析师Alan Carr在一份报告中说:“至少有十几家公司已经非正式或正式地宣布了疫苗或药物研发计划来应对”这种病毒。“看来,至少几个项目将在几个月内进入临床测试。”

  这位分析人士指出,这些项目包括已经批准用于其他病毒感染的药物、最初为其他病毒开发的未经批准的药物、新的单克隆抗体和新的疫苗。

  Inovio制药公司表示,该公司正在研发一种针对这种新型致命病毒的疫苗,该公司股价在1月份飙升了37%。

  但分析人士警告称,Inovio的任何商业处理都可能需要数年时间。这些股票的买家应该小心,因为在投机活动猖獗的情况下,这可能是这些股票的问题所在。

  而摩根士丹利看好Moderna,2月7日,在NIH宣布Moderna研发疫苗进展顺利后,后者股价迅速飙升了10%以上。

  世界银行的分析师马修·哈里森在一份报告中说:“Moderna与传统疫苗制造商相比,有一个潜在的好处,那就是一旦它拥有了病毒表面蛋白或抗原中最具免疫原性的部分的编码序列,管理层就可以迅速做出临床开发的候选人。”

  哈里森还对Regeneron寄予厚望,称其筛选技术可能被用于生产治疗性抗体。他给出的理由是:“在埃博拉病毒爆发期间,Regeneron在6个月内就完成了从研发到验证治疗方案的过程。”

  风险与好处

  Duke-NUS医学院的Ooi说,卫生监管部门权衡批准疫苗的风险和益处,如果出现公共卫生紧急情况,这个过程可以缩短。

  但他补充称,“矛盾的是,如果情况有所改善,那么疫苗的研发过程实际上会更长”。

  “如果周围有很多这种新的冠状病毒病例,那么你就会接受一些风险,因为你可以从中获得巨大的好处,而如果病例不多,对风险的承受能力就会很低。”

  虽然目前还没有针对冠状病毒的疫苗,但一些医生正在尝试一种由抗逆转录病毒和流感药物混合而成的强效药物来治疗那些感染了冠状病毒的人,但这些药物是否有效还没有定论。

  最终,科学家们可能会陷入与2002-2003年爆发的SARS(重症急性呼吸系统综合征)相同的境地——在完全研制出疫苗之前,SARS就已经绝迹了。

  作为新型冠状病毒的近亲,SARS十几年前在全世界传播,导致近800人死亡。

  但新加坡生物科技公司Acumen Research Laboratories的负责人Ong Siew Hwa表示,即使疫情结束,开发新病毒疫苗的努力也应该继续。

  “我认为疫苗一定会很重要。”她说,“如果这轮还没用上,那下次就重要了。”

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