新冠疫情暴發後,新冠疫苗就成為備受關注的熱點。從各種媒體的宣傳報導當中,我們了解到,新冠疫苗的種類不只一種。那麼,哪一種更適合自己接種呢?各類型疫苗之間又有哪些優劣勢呢?
冠狀病毒是一類病毒的總稱,它們的蛋白質外殼上都有一個個刺突,形成了皇冠一樣的外表。
新冠病毒外殼上的這個刺突,對病毒的致病起了很大的作用。刺突蛋白能夠識別人體細胞上的受體並且和受體結合,好比病毒殼上的鑰匙打開了人體細胞上的鎖,然後大門敞開,病毒長驅直入。所以很多新冠疫苗的研發是針對刺突蛋白展開的。
知道了新冠病毒的結構,下一步就是採取哪種疫苗技術來製作疫苗?疫苗的研發,隨著人類對病原體了解的深入,可大致分為三種類型:
傳統疫苗
傳統疫苗,顧名思義,這類疫苗已經用了很久,咱們已經很有經驗了。傳統疫苗用整個病毒來製作,但是把病毒殺死或者減少活性,讓它們保留病毒的所有抗原,既可以刺激人體的免疫反應來產生抗體,又不會引起感染。
A.滅活疫苗
滅活疫苗的製作相對簡單。首先分離活病毒,再進行體外大規模培養病毒,下一步通過化學、加熱或放射線等方法來殺死病毒,使其沒有感染性。但是這些「屍體」上的蛋白殼仍然能夠刺激人體產生抗體,即還保持著病毒的免疫原性,這樣候選疫苗就製備出來了。
這種疫苗,即處理過的病毒,打進人體後不會讓人得病,但能產生抗體。現在好多疫苗就是這一類的,比如A型肝炎疫苗、百白破疫苗。
滅活疫苗的優點是技術成熟,在臨床上有幾十年的應用經驗,安全性有保障。同時,批量生產這種疫苗的設施早就存在,隨時可以大規模製造疫苗。
滅活疫苗的缺點是製作過程要用活病毒,有一定風險,比如美國曾有過脊髓灰質炎疫苗滅活不過關而造成多人感染的事故。而且滅活可能對病毒的抗原有一定影響,所以要檢測滅活後病毒的免疫原性。另外滅活疫苗成分比較複雜,可能引起不良反應。
現在中國緊急使用的國藥集團和科興中維疫苗都是滅活疫苗。
B.減毒活疫苗
製作減毒活疫苗需要先培養病毒很多代,慢慢挑選感染性低的病毒,測試它是安全的,再用來作為疫苗。這個疫苗的缺點是需要較長時間培養篩選,目前還沒有任何這類新冠疫苗成功進入臨床試驗。
亞單位疫苗
亞單位疫苗比傳統疫苗要精細一點。這個技術不用整個病毒,而是從病毒身上挑選最能刺激人體產生免疫性的那部分,來模仿全病毒製作疫苗。新冠的亞單位疫苗大多採用病毒外殼的一部分,比如刺突蛋白。
這種疫苗因為不含有病毒複製需要的核酸,不會導致感染,所以比傳統疫苗更加安全。比如,早期的百日咳疫苗是滅活疫苗,它引起的副作用有點大,很多人不愛打。新一代的百日咳疫苗則採用亞單位技術,疫苗效果和傳統疫苗類似,但引起不良反應的可能性小很多,於是皆大歡喜。現在,科學家通過基因工程方法,用微生物(比如酵母菌)迅速合成大量病毒蛋白,這就是重組蛋白疫苗。比如咱們熟悉的B型肝炎疫苗,就是只用了B肝病毒的表面抗原。
不過亞單位疫苗也有缺點,就是它引起的免疫反應有時不夠強烈,所以科學家常常要加一個疫苗小助手(佐劑)來幫它一點忙。但是帶有佐劑的亞單位疫苗也會導致比較明顯的副作用,比如注射部位疼痛、發燒等,典型例子有帶狀皰疹疫苗。
安徽智飛/中科院微生物所研發的重組蛋白新冠疫苗,正在臨床三期試驗中。
核酸疫苗
核酸疫苗比亞單位疫苗又更進一步,直接用病毒芯子裡的核酸(基因)。
核酸本身是不能刺激免疫反應的,必須先被翻譯成蛋白。病毒基因被送入人體後,把人體細胞當成小工廠,生產出病毒蛋白,起到模仿病毒的作用,即成了疫苗。
開發核酸疫苗不需要活病毒,因而接種者沒有被新冠傳染的可能,同時科學家可以快速研發疫苗,大量生產也相對容易。
這次中國科學家飛快地測出了新冠病毒的基因序列,並於2020年1月11日上載到公共網站上,使得各國的科學家立刻可以開始研發,為疫苗成功爭取了大量寶貴的時間。
核酸疫苗又分為兩大類:重組載體疫苗和DNA/RNA疫苗。
A.重組載體疫苗
重組載體疫苗是科學家巧妙地使用無害的病毒作為載體,插入新冠病毒的基因,來製成疫苗。常用的載體是原來可以引起輕微感冒的腺病毒,但這些腺病毒的複製基因已被刪除,就不會引起感冒。重組載體疫苗已有成功先例,歐盟今年批准了一款腺病毒的伊波拉病毒疫苗。
但是,這類疫苗也有潛在的問題。因為腺病毒是常見病毒,有的人以前感染過這種腺病毒,身體裡可能已經有了抗體,有可能對載體產生抵抗。牛津大學/阿斯利康的疫苗則用了猩猩的腺病毒作為載體,可以減少人體有預先抗體的可能性。
現在中國緊急使用的軍科院陳薇團隊/康希諾生物疫苗即腺病毒疫苗。牛津大學/阿斯利康公司的腺病毒疫苗在臨床三期試驗中,初步顯示有平均70%的保護效果。
B.DNA/RNA疫苗
目前最尖端的疫苗技術是將DNA或mRNA直接傳送到細胞裡。三期試驗中,BioNTech與輝瑞合作以及莫德納Moderna的信使RNA疫苗都有94%以上的保護作用,所以這裡主要介紹此種疫苗。它有幾個特點:
信使RNA疫苗只是採用了刺突蛋白的一段基因,沒有複製功能,所以沒有病毒的傳染性。
同時,信使RNA根本不進入細胞核,在細胞漿裡就完成了翻譯蛋白的任務,所以它也沒有不小心被組合進人體基因的可能性。製作信使RNA疫苗既不需要拿到病毒,也不需要培養大量病毒,所以研發速度很快。
長期以來,信使RNA疫苗的研究面臨兩大技術難題,一是信使RNA很嬌弱,到了體內之後很快被降解;二是怎樣才能有效地把它送入人體細胞內。
科學家發明了給信使RNA進行修飾和優化的方法,解決了穩定性的問題。同時,科學家又把信使RNA包在納米脂質微粒中,用這個方法把它送到體內。信使RNA疫苗是一個非常新的技術,所以在新冠疫情之前沒有一個上市的成功產品。但過去20年來,科學家已經做了大量對其他冠狀病毒(SARS和MERS)疫苗的研究,為這次研發新冠疫苗奠定了基礎。就像老話說的,「機會總是留給那些有準備的人」。
信使RNA疫苗也有幾點不足
首先這類疫苗的長期安全性還需要進一步隨訪觀察。
其次,信使RNA疫苗外面包裹的脂質顆粒像黃油一樣,在室溫下會融化,需要儲存在零下20攝氏度或零下70攝氏度的低溫條件下,給運輸和分發造成了很大的限制。
再者,由於脂質微粒的特性,打這類疫苗的副作用可能比較大,如局部疼痛、全身疲倦等。
如何用疫苗終結新冠
截至2020年12月7日,根據紐約時報的「疫苗追蹤」專欄顯示,目前全世界進入臨床試驗階段的新冠疫苗已有幾十個,其中有7個疫苗已進入初期使用,但是,疫苗真正起到終結新冠疫情的作用,必須做到三點:有效、安全、可及。
從目前三期臨床試驗的數據來看,幾款疫苗都比較有效和安全,所以最後一點「可及」特別重要,千萬不要出現「理想很美滿、現實很骨感」的局面。
首先,不管哪個國家研發出來的疫苗,都不能供應全世界,所以需要有各家的疫苗一起上,既要有第一梯隊,也要有第二第三梯隊,才能滿足全世界的需要。
其次,這些疫苗的冷鏈運輸問題要解決,才能被送到需要的人群那裡,讓他們能打上疫苗。而只有全世界都打上疫苗,新冠才有可能停止傳播。
有一句話說得很精闢,「疫苗不能挽救生命,接種疫苗可以挽救生命」,讓我們期待吧。