文 | 畢導
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最近關于 新冠疫苗的話題一直熱搜不斷。
前有特朗普想10億美元買斷德國疫苗成果遭拒絕,后有我國陳薇少將成功研發重組疫苗并臨床測試。
緊接著,中美幾乎同一天打出疫苗第一針! 感覺像班里的一、二名考試同時提前交了卷...
美國買家秀:表情凝重,十分煩躁
我國買家秀:語言活潑,狀態良好,口罩防護到位
與此同時,疫苗研發的全球考場上還有一堆同學在奮筆疾書。
據WHO統計[1],全球新冠疫苗研發項目已有44個。至少有96家公司和學術團體在同時開發[2]!
這要是給你們個舞臺都可以辦 《創造疫苗101》了!
這不奇怪,疫苗太重要了。
在新冠肺炎成為全球大流行病的當下,如果說疫情是一場戰爭,那只有疫苗的誕生,才能徹底為它插上勝利的旗幟。
現在國際社會被疫情搞得十分動蕩。誰先有了疫苗,誰就能讓全世界心里踏實。 新冠疫苗的研發,不僅是科學與病毒的戰斗,更是大國之間的暗中較量。
朋友看到這你是否有很多問號?以前疫苗研發不是以10年為單位的嗎?這咋才倆月,中美第一針都打下去了?這么快它安全嗎? 我幾月能打上呢?我國和美國硬剛科技誰能搶在前頭?疫情都快結束了,還有必要花錢研發疫苗嗎?
正好我最近翻了全世界新冠疫苗研發的各種資料,對疫苗的了解基本打遍北京市朝陽區酒仙橋路無敵手。
今天就幫大家一一解答這些問題??赐赀@篇文章,你應該也能成為你們小區的疫苗首席專家。
01
中美的疫苗都是啥高科技???
大多數人對疫苗的了解,就是挨上一針以后就不得病了。生物學得好的同學可能還記得天花牛痘的故事,知道疫苗就是個沒毒性的病毒。
但 時代在進步,疫苗早就不是初中課本上那么簡單了!
現代疫苗有很多種類[3],而我國在這次疫情中技能樹全點,目前有5條路線在同步研發[4]。
比如HIV疫苗的開發方法就有多種
國務院發布會上的原話是:“ 疫苗研發單位不計成本,不算經濟收益賬,只算人民健康賬。”
這大概就是傳說中的飽和式科研吧!
我仿佛看到了陳薇院士課題組里博士生頭發-1……
下面給大家科普一下疫苗。
病毒,是一個DNA/RNA套了個蛋白質外殼。 人體遇到病毒會產生抗體,并記住病毒的長相。病好之后,下次再碰到病毒還能認出它來,哎又踏馬是你?然后產生抗體干掉它。
疫苗是特殊處理過的病毒,打到人體里不會致病,但能教免疫系統認識這個病毒。
下次碰到真的病毒,哎我們好像在哪見過?然后產生抗體干掉它。
Y字形的就是抗體
根據處理手段的不同,疫苗分為以下5種:滅活疫苗,減毒活疫苗,重組蛋白疫苗,核酸疫苗,重組病毒載體疫苗。
(1)滅活疫苗,是把病毒直接殺死,然后將全尸扔給免疫系統讓它認。
比如加熱熱死,或者用福爾馬林泡死。這是最經典的疫苗類型,優點是安全成熟,缺點是病毒畢竟是死的,引起的免疫可能不夠。
電子輻射破壞病毒核酸,制成滅活疫苗
(2)減毒活疫苗,一般是 讓病毒多次傳代,發生變異,然后從中篩出致病性弱的病毒,制成疫苗給免疫系統練手。
病毒打進體內時還是活的,所以這種疫苗能全面激發免疫反應,但也存在少量風險。畢竟毒性沒有完全剔除,雖說它是軟柿子,可萬一你比它還軟,等于是花錢把病毒請回家。
前兩種都是傳統的疫苗路線。隨著科技的進步,人們又利用基因工程技術搞出了三種新路線。
(3)重組蛋白疫苗,拿病毒的一部分讓免疫系統認。
比如新冠病毒長得像個球,球外面有些刺(S蛋白)。那我就讓大腸桿菌表達出S蛋白,打進人體,讓免疫系統認這個刺。以后 見刺如見毒。
新冠病毒表面的“刺”
好比畢導的胡子很有特點,你看過我胡子的照片,下次見胡如見畢。
它的優點是安全性高,畢竟就是個刺。缺點是可能被免疫系統忽視。好比有的人看畢導的胡子不足以認出這是畢導,萬一畢導刮了胡子再P個圖就更不認識了。
(4)核酸疫苗就比較有趣了,我們直接把S蛋白對應的DNA/mRNA打進人體,讓它在細胞里表達病毒的S蛋白,再讓細胞識別。等于是讓細胞莫名其妙自己制了個病毒的刺,再自己消滅它。
DNA疫苗,把病毒基因做成重組質粒
這種疫苗搞起來超級方便,只要知道病毒序列就能一波反向合成。
但人體細胞畢竟不是傻子,不可能你送個莫名其妙的mRNA進來我就敞開核糖體歡迎你,所以難點在于用納米脂質顆粒保護核酸。
美國第一針疫苗就是這種。
(5)重組病毒載體疫苗,是把致病病毒A的部分基因植入到不致病的弱雞病毒B里,重組成新病毒C。
這個病毒C擁有A的長相,卻和B一樣弱雞。
類似于畢導買了個施瓦辛格的皮膚,雖然戰斗力只有5,但你看了我之后從此免疫施瓦辛格。
我國的第一針就是這種,來自陳薇少將的 腺病毒載體疫苗,2014年她也是用這種技術開發了我國首個、世界第三個進入臨床的埃博拉疫苗[6]。
這組數據你可能會很驚訝:人類目前其實只有約70種疫苗,用于預防37種傳染病。成功的疫苗并不多。
即使像流感這種常見病,也很難靠疫苗戰勝它。流感病毒有好多株,每年流行的是其中幾株。WHO、美國CDC每年會預測今年可能流行的幾種流感[8]。
Illustration by Joshua seong. © Verywell, 2017.
理論上講,你每年按WHO的建議打流感疫苗,堅持打個20年,你應該能變成一個流感免疫之集大成者,余生從此告別流感。
疫苗和藥物不一樣,疫苗是給健康人群用的,研發難度更大。
以往的疫苗從研發到上市普遍要經歷10-15年,每種成功疫苗幾乎都使用過當前所有的研發手段。所以這次面對新冠病毒,我國果斷選擇了萬箭齊發!
02
我國疫苗進度和世界比起來是啥水平?
先說結論:中國不慢于任何一個國家。
我國正同時進行了滅活、重組蛋白、mRNA、DNA、重組病毒載體五種研發路線, 大部分研發團隊4月份都能完成臨床前研究,啟動臨床試驗[3]。
中生集團武漢制品所和北京生物制品所部分承擔了滅活疫苗的研發[9]。這需要實現病毒的擴增、純化,提高病毒活力和滴度。滅活疫苗的生產本質上就是種毒得毒再弄死的過程,安全量產比較麻煩。
中科院微生物所、軍科院軍事醫學研究院等單位在研發重組蛋白疫苗[10]。中科院微生物所搞過MERS的疫苗,有經驗。
mRNA疫苗比較快,速度與國際同步。mRNA疫苗是2018年前后的新技術,目前世界上還沒有上市產品。DNA疫苗也在同步搞。
病毒載體疫苗是 軍科院軍事醫學研究院陳薇院士團隊和天津康希諾合作開發。 這個是最快的。軍事醫學研究院的實力也可見一斑。
理想情況下,今年底前新冠疫苗產品能正式上市。這已經是人類研發疫苗前所未有的極限速度了。
中美其實在兩件事上暗中較勁:誰先打了第一針,誰先正式使用。
我試著考證了一下各自第一針的精確時間,結論是幾乎平手。
根據中國臨床試驗注冊中心文件,陳薇院士的疫苗在3月17日完成了I期臨床試驗注冊,當時志愿者招募已經正在進行中了。
圖源自中國臨床試驗注冊中心
3月16日晚8點18分, 陳薇院士的疫苗正式獲批。
據一位疫苗志愿者在采訪中說,陳薇院士自己打的第一針。當然網友朋友們就不用為陳薇院士擔心了,她比誰都了解自己的疫苗安不安全。就像我從地上撿薯片吃也是很有自信的。
而美國竟然也是3月16日在西雅圖打了第一針!
使用的是Moderna公司參與研制的新型疫苗“mRNA-1273”。
不過兩個地方有問題:(1)Moderna為了趕時間,跳過動物有效實驗直接上人,這存在流程和倫理上的風險[11]。
(2)考慮到時差問題,西雅圖在西八區,北京在東八區,他們換算過來要加16小時。他們的3月16號已經是我們的3月17號了
算下來說不定我們快了幾小時
總之,陳薇院士已經很牛逼了!
不過我還是挺震驚的,我國疫情畢竟比世界早1個月左右,沒想到還是和美國同時完成疫苗第一針,美帝科技著實強大。但我去Moderna公司的官網上看了一下時間表。
他們1月13號就啟動疫苗研發了,中美幾乎是同時開始研發的。這正是我們前面說的mRNA疫苗的優勢,不用拿到病毒毒株,只要有序列就能動手。
網上一些質疑中國是不是有人偷拿毒株給Moderna公司的陰謀論可以先歇一歇。
中美兩國都有在高暴露人員身上應急率先使用疫苗的政策, 所以幾個月內,估計還要較量誰率先應急使用。到時候看這第二回合誰贏吧。
此外,世界范圍內的創造疫苗101也在火熱進行。英、加、德、澳都在拼命研發。
疫苗想全球C位出道競爭多么激烈?。∧惚锛依飩z月連個網課都看不進去,人家憋實驗室倆月已經快拯救地球了。
03
我國為啥能這么快?
之前知乎上討論新冠疫苗啥時候能出來,有說3年的,有說5年的,遇上個頭鐵說1年到位的,網友都噴你凈瞎扯罔顧科學。
那為啥我國這次這么快呢?
因為我國的生物真是比以前強太多了。
當年SARS來的時候,我國科學家花了3個月才知道這是個冠狀病毒。而這次我們3天就分離毒株搞定了病毒全基因組測序。
根據過往研究經驗,科學家判斷新冠病毒可能通過細胞膜ACE2蛋白侵入人體。實驗一做,啞巴黎??!動物實驗搞起!
疫苗要先在老鼠身上做實驗。
但新冠病毒無法通過老鼠ACE2蛋白入侵,這時候就要用轉基因技術把人ACE2蛋白的基因轉到小鼠體內,讓它可以得病……這玩意就叫 “動物模型”,生物學家讓你長啥你長啥。
好在我國一直有ACE2轉基因小鼠的囤貨,疫情剛開始,國家就命令小鼠趕緊生娃。小鼠媽懷孕要三周,生下小鼠吃奶要三周,然后才能變成有免疫功能的大鼠。
三周又三周,終于可以得病了。
我國科技部每天就在督促各大動物研究所的老鼠為國生娃 。
所以為啥疫苗是2月做動物實驗呢,可能是科研人員在等老鼠生出來。
除了老鼠,疫苗還要在 非人靈長類動物身上做實驗, 比如恒河猴,就那個紅紅火火恒河猴的恒河猴。
中國醫學科學院恒河猴模型研究:康復后不會再次感染新冠病毒
但武漢華南海鮮市場之后,我國禁止了野生動物交易,不讓人隨便買賣猴了。政府部門也要專門協調,在重大科研攻關項目上要特猴特批,給科研猴亮綠燈,給科學家生猴子。
美國 跳過動物有效實驗直接上人,emmm……可能因為他們沒猴子吧(笑)。
圖源自中華人民共和國科學技術部官網
而且我國這次疫苗研發不僅快,安全流程也幾乎沒瑕疵,毒理實驗、動物試驗、臨床試驗等都扎實地做了。
當然,未來如果要大規模使用,上市估計也到年底了。
圖源自國資委
正是有了政府和科學家的共同努力,以及小鼠和猴子的偉大犧牲,我國才能如此迅速地研發出疫苗!
外國公司各自為戰,我國科研統一調配,也算是社會主義集中力量辦大事的優越性體現吧……
04
國內疫情都快結束了,花大錢研發疫苗有意義嗎?
有,太有了。
這場疫情在我國是快結束了,但以世界現在這個增長架勢,大概率夏天是不會結束的。這些病例反輸入回我國,最終我們清零的戰線可能會拖得很長。
研發出了疫苗,我們才能徹底不慌。
還有個原因,也是這次疫情給我的很大沖擊:這世界上,只有病毒無國界,除病毒外的一切都是有國界的。
媒體、口罩、疫苗全是有國界的。
經濟的對抗、西方對我們的歧視與成見、推卸責任、輿論為黑而黑,這世界太踏馬有國界了,整天斗來斗去的,我想安居樂業真是難。
疫苗是個高度集中的行業,全球四大疫苗公司占了世界90%以上的份額[12]。國際市場上幾乎沒有中國疫苗,一方面是流程體制不一樣,另一方面也有信任問題。
我仿佛能想象,就算我們先出了疫苗,歐美也不會用,搞不好還會花樣黑。
當然這只是我個人的想象,幾個月后打臉也挺好的。
但全球都在競爭疫苗研發第一人,你難道坐等美國拯救世界再反手一波惡心你?
我們太討厭被別人卡脖子的感覺了,所以我們啥都要自力更生,啥技能樹都要點滿。
小國才做選擇,大國我全都要。
最后我覺得最重要的一點原因,站在一個科研狗的視角上看,我們需要更強的科技去應對未來。如果下次再來個更強的 新·新冠病毒,我們有沒有實力做得更好呢?
新冠疫苗不一定要幫我們解決眼前的問題,關鍵要思考的是,SARS、MERS、埃博拉、HIV的研究給新冠帶來了什么,而新冠的研究又能給我們的未來帶去什么。
讓我們把視角放到更廣的時間線上,思考人類與病毒斗爭的歷史。
以前的疫苗研發要10年,埃博拉疫苗研發花了3年,WHO說新冠疫苗可能要18個月。
為啥我國這次這么快?
因為SARS、MERS、埃博拉之后,我們練出了應對新發傳染病的疫苗技術平臺。
陳薇少將在抗擊埃博拉的過程中,建立了腺病毒疫苗的“研發套路”,才能在面對新冠病毒時直接一通操作猛如虎。
前期積累的經驗和智慧才讓我們能越來越快地反應。
你可能覺得,埃博拉在非洲,關我屁事?還要派生物狗去非洲做實驗,生物狗得罪誰了?
但在這個全球聯系越來越密切的時代,我們跟千里之外的疾病就是一個機艙門的距離。
幫非洲抗擊埃博拉,也是保護自己,更是對能力的建設。
所以新冠疫苗要大力研發,拼命把科學技能樹點滿。這是對我們自己健康的守護,也是世界科技的角力,更是對未來的練兵。
坐等疫苗研制成功上熱搜,坐等新冠病毒肺炎徹底成為歷史。
打不倒我們的終將使我們更強!
參考資料:
1、WHO疫苗統計,https://www.who.int/blueprint/priority-diseases/key-action/novel-coronavirus/en/
3、https://www.vaccines.gov/basics/types
4、國務院聯防聯控機制3月17日,http://www.gov.cn/xinwen/gwylflkjz60/index.htm
5、https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/inactivated-virus-vaccine
7、https://www.who.int/ith/ITH-Chapter6.pdf
8、https://predict.cdc.gov/
9、https://www.cnbg.com.cn/content/details_12_5015.html
11、https://www.scientificamerican.com/article/researchers-rush-to-test-coronavirus-vaccine-in-people/
12、Shen A K, Cooke M T. Infectious disease vaccines[J]. 2018.
來源:微信公眾號“畢導”
編輯:岳靚 劉義陽
審核:王小龍
終審:冷文生