认真地聊聊新冠疫苗

Date: 
Wednesday, March 25, 2020
Author: 
互联网

最近关于新冠疫苗的话题一直热搜不断。

前有特朗普想10亿美元买断德国疫苗成果遭拒绝,后有我国陈薇少将成功研发重组疫苗并临床测试。紧接着,中美几乎同一天打出疫苗第一针!感觉像班里的一二名考试同时提前交了卷...

美国买家秀:表情凝重,十分烦躁

我国买家秀:语言活泼,状态良好,口罩防护到位

与此同时,疫苗研发的全球考场上还有一堆同学在奋笔疾书。据WHO统计[1],全球新冠疫苗研发项目已有44个。至少有96家公司和学术团体在同时开发[2]!这要是给你们个舞台都可以办《创造疫苗101》了!

这不奇怪,疫苗太重要了。在新冠肺炎成为全球大流行病的当下,如果说疫情是一场战争,那只有疫苗的诞生,才能彻底为它插上胜利的旗帜。

其实我说句实在话,新冠疫苗对我国普通群众估计是用不上了。毕竟疫情爆发的时候谁能想到我国俩月就快结束战斗了呢?之后做临床三期可能还得去外国借志愿者。

来源:B站大佬@Jannchie见齐,AV97702546

但国际社会被疫情搞得十分动荡。谁先有了疫苗,谁就能让全世界心里踏实。新冠疫苗的研发,不仅是科学与病毒的战斗,更是大国之间的暗中较量。

朋友看到这你是否有很多问号?以前疫苗研发不是以10年为单位的吗?这咋才俩月,中美第一针都打下去了?这么快它安全吗?我几月能打上呢?我国和美国硬刚科技谁能抢在前头?疫情都快结束了,还有必要花钱研发疫苗吗?

正好我最近翻了全世界新冠疫苗研发的各种资料,对疫苗的了解基本打遍北京市朝阳区酒仙桥路无敌手。今天就帮大家一一解答这些问题。看完这篇文章,你应该也能成为你们小区的疫苗首席专家。

一、中美的疫苗都是啥高科技啊?
大多数人对疫苗的了解,就是挨上一针以后就不得病了。生物学得好的同学可能还记得天花牛痘的故事,知道疫苗就是个没毒性的病毒。

但时代在进步,疫苗早就不是初中课本上那么简单了!现代疫苗有很多种类[3],而我国在这次疫情中技能树全点,目前有5条路线在同步研发[4]。

比如HIV疫苗的开发方法就有多种

国务院发布会上的原话是:“疫苗研发单位不计成本,不算经济收益账,只算人民健康账。”这大概就是传说中的饱和式科研吧!我仿佛看到了陈薇院士课题组里博士生头发-1……下面给大家科普一下疫苗。

病毒,是一个DNA/RNA套了个蛋白质外壳。人体遇到病毒会产生抗体,并记住病毒的长相。病好之后,下次再碰到病毒还能认出它来,哎又踏马是你?然后产生抗体干掉它。

疫苗是特殊处理过的病毒,打到人体里不会致病,但能教免疫系统认识这个病毒。下次碰到真的病毒,哎我们好像在哪见过?然后产生抗体干掉它。

Y字形的就是抗体

根据处理手段的不同,疫苗分为以下5种:灭活疫苗,减毒活疫苗,重组蛋白疫苗,核酸疫苗,重组病毒载体疫苗。

(1)灭活疫苗,是把病毒直接杀死,然后将全尸扔给免疫系统让它认。比如加热热死,或者用福尔马林泡死。这是最经典的疫苗类型,优点是安全成熟,缺点是病毒毕竟是死的,引起的免疫可能不够。

电子辐射破坏病毒核酸,制成灭活疫苗

(2)减毒活疫苗,一般是让病毒多次传代,发生变异,然后从中筛出致病性弱的病毒,制成疫苗给免疫系统练手。

病毒打进体内时还是活的,所以这种疫苗能全面激发免疫反应,但也存在少量风险。毕竟毒性没有完全剔除,虽说它是软柿子,可万一你比它还软,等于是花钱把病毒请回家。

前两种都是传统的疫苗路线。随着科技的进步,人们又利用基因工程技术搞出了三种新路线。

(3)重组蛋白疫苗,拿病毒的一部分让免疫系统认。比如新冠病毒长得像个球,球外面有些刺(S蛋白)。那我就让大肠杆菌表达出S蛋白,打进人体,让免疫系统认这个刺。以后见刺如见毒。

新冠病毒表面的“刺”

好比毕导的胡子很有特点,你看过我胡子的照片,下次见胡如见毕。

它的优点是安全性高,毕竟就是个刺。缺点是可能被免疫系统忽视。好比有的人看毕导的胡子不足以认出这是毕导,万一毕导刮了胡子再P个图就更不认识了。

(4)核酸疫苗就比较有趣了,我们直接把S蛋白对应的DNA/mRNA打进人体,让它在细胞里表达病毒的S蛋白,再让细胞识别。等于是让细胞莫名其妙自己制了个病毒的刺,再自己消灭它。果然人最大的敌人就是自己。

DNA疫苗,把病毒基因做成重组质粒

这种疫苗搞起来超级方便,只要知道病毒序列就能一波反向合成。但人体细胞毕竟不是傻子,不可能你送个莫名其妙的mRNA进来我就敞开核糖体欢迎你,所以难点在于用纳米脂质颗粒保护核酸。美国第一针疫苗就是这种。

(5)重组病毒载体疫苗,是把致病病毒A的部分基因植入到不致病的弱鸡病毒B里,重组成新病毒C。这个病毒C拥有A的长相,却和B一样弱鸡。

类似于毕导买了个施瓦辛格的皮肤,虽然战斗力只有5,但你看了我之后从此免疫施瓦辛格。

我国的第一针就是这种,来自陈薇少将的腺病毒载体疫苗,2014年她也是用这种技术开发了我国首个、世界第三个进入临床的埃博拉疫苗[6]。

这组数据你可能会很惊讶:人类目前其实只有约70种疫苗,用于预防37种传染病。成功的疫苗并不多。

即使像流感这种常见病,也很难靠疫苗战胜它。流感病毒有好多株,每年流行的是其中几株。WHO、美国CDC每年会预测今年可能流行的几种流感[8]。

Illustration by Joshua Seong. © Verywell, 2017.

理论上讲,你每年按WHO的建议打流感疫苗,坚持打个20年,你应该能变成一个流感免疫之集大成者,余生从此告别流感。

疫苗和药物不一样,疫苗是给健康人群用的,研发难度更大。以往的疫苗从研发到上市普遍要经历10-15年,每种成功疫苗几乎都使用过当前所有的研发手段。所以这次面对新冠病毒,我国果断选择了万箭齐发!

二、我国疫苗进度和世界比起来是啥水平?
先说结论:中国不慢于任何一个国家。我国正同时进行了灭活、重组蛋白、mRNA、DNA、重组病毒载体五种研发路线,大部分研发团队4月份都能完成临床前研究,启动临床试验[3]。

中生集团武汉制品所和北京生物制品所部分承担了灭活疫苗的研发[9]。这需要实现病毒的扩增、纯化,提高病毒活力和滴度。灭活疫苗的生产本质上就是种毒得毒再弄死的过程,安全量产比较麻烦。

中科院微生物所、军科院军事医学研究院等单位在研发重组蛋白疫苗[10]。中科院微生物所搞过MERS的疫苗,有经验。

mRNA疫苗比较快,速度与国际同步。mRNA疫苗是2018年前后的新技术,目前世界上还没有上市产品。DNA疫苗也在同步搞。

病毒载体疫苗是军科院军事医学研究院陈薇院士团队和天津康希诺合作开发。这个是最快的。军事医学研究院的实力也可见一斑。

理想情况下,今年底前新冠疫苗产品能正式上市。这已经是人类研发疫苗前所未有的极限速度了。

中美其实在两件事上暗中较劲:谁先打了第一针,谁先正式使用。我试着考证了一下各自第一针的精确时间,结论是几乎平手。

根据中国临床试验注册中心文件,陈薇院士的疫苗在3月17日完成了I期临床试验注册,当时志愿者招募已经正在进行中了。

图源自中国临床试验注册中心

3月16日晚8点18分,陈薇院士的疫苗正式获批。据一位疫苗志愿者在采访中说,陈薇院士自己打的第一针。当然网友朋友们就不用为陈薇院士担心了,她比谁都了解自己的疫苗安不安全。就像我从地上捡薯片吃也是很有自信的。

而美国竟然也是3月16日在西雅图打了第一针!使用的是Moderna公司参与研制的新型疫苗“mRNA-1273”。

不过两个地方有问题:(1)Moderna为了赶时间,跳过动物有效实验直接上人,这存在流程和伦理上的风险[11]。

(2)考虑到时差问题,西雅图在西八区,北京在东八区,他们换算过来要加16小时。他们的3月16号已经是我们的3月17号了

算下来说不定我们快了几小时

总之陈薇院士牛逼就完了!

不过我还是挺震惊的,我国疫情毕竟比世界早1个月左右,没想到还是和美国同时完成疫苗第一针,美帝科技着实强大。但我去Moderna公司的官网上看了一下时间表。

他们1月13号就启动疫苗研发了,中美几乎是同时开始研发的。这正是我们前面说的mRNA疫苗的优势,不用拿到病毒毒株,只要有序列就能动手。

网上一些质疑中国是不是有人偷拿毒株给Moderna公司的阴谋论可以先歇一歇。

中美两国都有在高暴露人员身上应急率先使用疫苗的政策,所以几个月内,估计还要较量谁率先应急使用。到时候看这第二回合谁赢吧。

此外,世界范围内的创造疫苗101也在火热进行。英、加、德、澳都在拼命研发。

疫苗想全球C位出道竞争多么激烈啊!你憋家里俩月连个网课都看不进去,人家憋实验室俩月已经快拯救地球了。

三、我国为啥能这么快?
之前知乎上讨论新冠疫苗啥时候能出来,有说3年的,有说5年的,遇上个头铁说1年到位的,网友都喷你净瞎扯罔顾科学。

那为啥我国这次这么快呢?因为我国的生物真是比以前强太多了。

当年SARS来的时候,我国科学家花了3个月才知道这是个冠状病毒。而这次我们3天就分离毒株搞定了病毒全基因组测序。

根据过往研究经验,科学家判断新冠病毒可能通过细胞膜ACE2蛋白侵入人体。实验一做,哑巴黎啊!动物实验搞起!

疫苗要先在老鼠身上做实验。但新冠病毒无法通过老鼠ACE2蛋白入侵,这时候就要用转基因技术把人ACE2蛋白的基因转到小鼠体内,让它可以得病……这玩意就叫“动物模型”,生物学家让你长啥你长啥。

好在我国一直有ACE2转基因小鼠的囤货,疫情刚开始,国家就命令小鼠赶紧生娃。小鼠妈怀孕要三周,生下小鼠吃奶要三周,然后才能变成有免疫功能的大鼠。三周又三周,终于可以得病了。

我国科技部每天就在督促各大动物研究所的老鼠为国生娃。所以为啥疫苗是2月做动物实验呢,可能是科研人员在等老鼠生出来。

除了老鼠,疫苗还要在非人灵长类动物身上做实验,比如恒河猴,就那个红红火火恒河猴的恒河猴。

中科院恒河猴模型研究:康复后不会再次感染新冠病毒

但武汉华南海鲜市场之后,我国禁止了野生动物交易,不让人随便买卖猴了。政府部门也要专门协调,在重大科研攻关项目上要特猴特批,给科研猴亮绿灯,给科学家生猴子。美国跳过动物有效实验直接上人,可能因为他们没猴子。

图源自中华人民共和国科学技术部官网

而且我国这次疫苗研发不仅快,安全流程也几乎没瑕疵,毒理实验、动物试验、临床试验等都扎实地做了。当然,未来如果要大规模使用,上市估计也到年底了。

图源自国资委

正是有了政府和科学家的共同努力,以及小鼠和猴子的伟大牺牲,我国才能如此迅速地研发出疫苗!外国公司各自为战,我国科研统一调配,也算是社会主义集中力量办大事的优越性体现吧……

四、国内疫情都快结束了,花大钱研发疫苗有意义吗?
有,太有了。

这场疫情在我国是快结束了,但以世界现在这个增长架势,大概率夏天是不会结束的。这些病例反输入回我国,最终我们清零的战线可能会拖得很长。

研发出了疫苗,我们才能彻底不慌。

还有个原因,也是这次疫情给我的很大冲击:这世界上,只有病毒无国界,除病毒外的一切都是有国界的。媒体、口罩、疫苗全是有国界的。

疫苗是个高度集中的行业,全球四大疫苗公司占了世界90%以上的份额[12]。国际市场上几乎没有中国疫苗,一方面是流程体制不一样,另一方面也有信任问题。

最后我觉得最重要的一点原因,站在一个科研狗的视角上看,我们需要更强的科技去应对未来。如果下次再来个更强的新·新冠病毒,我们有没有实力做得更好呢?

新冠疫苗不一定要帮我们解决眼前的问题,关键要思考的是,SARS、MERS、埃博拉、HIV的研究给新冠带来了什么,而新冠的研究又能给我们的未来带去什么。

让我们把视角放到更广的时间线上,思考人类与病毒斗争的历史。以前的疫苗研发要10年,埃博拉疫苗研发花了3年,WHO说新冠疫苗可能要18个月。

为啥我国这次这么快?因为SARS、MERS、埃博拉之后,我们练出了应对新发传染病的疫苗技术平台。陈薇少将在抗击埃博拉的过程中,建立了腺病毒疫苗的“研发套路”,才能在面对新冠病毒时直接一通操作猛如虎。

前期积累的经验和智慧才让我们能越来越快地反应。

你可能觉得,埃博拉在非洲,关我屁事?还要派生物狗去非洲做实验,生物狗得罪谁了?

但在这个全球联系越来越密切的时代,我们跟千里之外的疾病就是一个机舱门的距离。帮非洲抗击埃博拉,也是保护自己,更是对能力的建设。高三复习的时候你把江苏卷做一遍,真正上了考场面对北京卷,你就能丝毫不慌甚至有些想笑。

所以新冠疫苗要大力研发,拼命把科学技能树点满。这是对我们自己健康的守护,也是世界科技的角力,更是对未来的练兵。

坐等疫苗研制成功上热搜,坐等新冠病毒肺炎彻底成为历史。

打不倒我们的终将使我们更强。