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本文来自微信公众号:乐天行动派(ID:letianxingdongpai),作者:乔纳森·库罕,题图来自:视觉中国
目前,科学家们正在利用各种技术研发着100多种新冠病毒疫苗。其中一些技术已经历史悠久相对成熟,另一些则尚未被批准用于临床应用。
这些疫苗大多针对所谓的S蛋白(Spike Protein),S蛋白覆盖着病毒并帮助它入侵人体细胞。有效的新冠病毒疫苗,将教会人们的免疫系统在不引起疾病的情况下产生针对该病毒的抗体,锁定S蛋白并阻止病毒。
这就是疫苗成功的关键,S蛋白
全病毒疫苗(Whole-Virus Vaccines)
灭活和减毒活疫苗(Inactivated and Live Attenuated Vaccines)
目前使用的大多数疫苗,都含有一些不会致病的灭活或减毒的病毒。当免疫细胞遇到这些被处理过的病毒时会产生相应的抗体以抵御疾病。
制造这些疫苗意味着要培育病毒,而且是大量的病毒。这样的培养过程可能要花上几个月的时间来生产出一批新疫苗。例如流感、水痘、麻疹、流行性腮腺炎和风疹的常规疫苗都属于这一类。
基因疫苗(Genetic Vaccines)
DNA 疫苗(DNA Vaccines)
一些正在试验中的冠状病毒疫苗并不使用整个病毒,而是利用构建病毒蛋白的编码基因来激活免疫系统产生抗体,并有助于增强针对冠状病毒的抵御能力。
基因类疫苗中有一种被称作DNA疫苗。一段被编码的DNA片段将被输送到细胞中,细胞读取病毒基因后,在称为mRNA(Messenger RNA)的分子中复制,然后使用mRNA组装病毒蛋白。免疫系统在检测到这些蛋白质后,将被激活启动防御。
在已经完成的动物实验中,基于S蛋白的DNA疫苗样本,成功使恒河猴免于冠状病毒的感染。
目前DNA疫苗已在兽类疾病的预防中被批准使用,如犬黑色素瘤(canine melanoma)和感染马的西尼罗河病毒(West Nile virus)。
截至目前,还没有任何一支DNA疫苗被批准用于人类。但研究人员正在进行试验,看看它们是否可能对寨卡和流感等疾病有效。
RNA疫苗(RNA Vaccines)
一些研究人员想跳过DNA,直接将mRNA送入细胞。这样细胞将会直接读取mRNA,并产生激起免疫反应的S蛋白。
生物技术公司Moderna最近完成了一项针对8名志愿者的小型安全试验,并显示出针对冠状病毒的积极早期结果。
RNA和DNA疫苗的生产速度都比传统的方法更快。
与DNA疫苗一样,目前还没有被批准的RNA疫苗,但它们正被用于中东呼吸综合征冠状病毒(MERS)和其他疾病的临床试验。
病毒载体疫苗(Viral Vector Vaccines)
利用腺病毒或其他病毒的疫苗(Vaccines Using Adenovirus or Other Viruses)
病毒非常善于侵入细胞。自20世纪90年代以来,研究人员一直在研究如何利用它们将基因输送到细胞中,使人们对疾病进行免疫。
为了研发新冠病毒疫苗,几个团队将S蛋白基因添加到一种叫做腺病毒(adenovirus)的病毒中。腺病毒进入细胞,并将S蛋白的基因卸载于此。由于腺病毒缺少了一个自身的基因,所以它不会复制,对人体是安全的。
目前,已有几种病毒载体疫苗应用于动物用狂犬病和犬瘟疫苗中。强生公司利用腺病毒研发了H.I.V.和埃博拉疫苗。这两种疫苗已被证实对人类安全,目前正在进行疗效试验中。
蛋白疫苗(Protein-Based Vaccines):使用新冠病毒蛋白或蛋白片段的疫苗
病毒样颗粒疫苗(Virus-Like Particle Vaccines)
有些疫苗是含病毒蛋白的颗粒。它们不能引起疾病,因为它们不是真正的病毒,但它们仍然可以向免疫系统展示出新冠病毒蛋白质的样子。人们熟悉的HPV疫苗就属于这一类。
重组疫苗(Recombinant Vaccines)
酵母或其他细胞可以被工程化改造,使其携带病毒的基因并分离出病毒蛋白,即可收获其病毒蛋白并放入疫苗中。这种冠状病毒疫苗会含有整个S蛋白或小部分蛋白。带状疱疹和乙型肝炎疫苗就是利用这种方式研发的。
本文原标题为《不同种类的新冠病毒疫苗》(Different Approaches to a Coronavirus Vaccine),作者Jonathan Corum, Knvul Sheikh 和 Carl Zimmer 。2020年5月20日发表于《纽约时报》(The New York Times)。
本文来自微信公众号:乐天行动派(ID:letianxingdongpai),作者:乔纳森·库罕