2020年4月12日,由我國軍事醫(yī)學研究院生物工程研究所陳薇院士團隊研發(fā)的腺病毒載體重組新冠病毒疫苗,率先開啟了二期臨床試驗,這是目前全球唯一進入二期臨床試驗的新冠病毒疫苗。
在新冠病毒肆虐全球的危機時刻,新冠病毒疫苗的開發(fā)和推廣無疑將成為最重要的疾病防治途徑。
那么我們爭分奪秒研發(fā)的疫苗究竟是什么呢?它將如何幫助我們戰(zhàn)勝新冠病毒呢?從新冠爆發(fā)到現(xiàn)在已經過去了數(shù)月,研發(fā)疫苗到底有多難?
什么是疫苗?
從出生開始,我們就陸續(xù)接種了各種各樣的疫苗,那么疫苗究竟是什么呢?答案可能會讓你大吃一驚。
原來,疫苗的主要組分就是病毒、細菌等微生物。不過,這些微生物已經不能再氣勢洶洶地侵害人體了,它們經過了滅活或減毒處理,變成了對人體無害的成分。
病毒滅活的方式之一:低能電子輻射破壞病毒內部核酸完整性
讓病毒或者細菌變得“人畜無害”有許多種方法,例如使用滅活物質將其滅活,也就是直接殺死它們,這樣它們就不可能再在人體中復制、繁殖并引起疾病。
也可以通過某些方法削弱致病微生物的毒性,例如通過基因工程敲除其毒力基因,使其“產毒”的能力大大降低或者完全喪失,無法再引起人類的疾病。
還可以分離、截取致病微生物對人體無害的部分(比如裸露在微生物表面的糖蛋白),作為疫苗的成分。
疫苗是怎樣發(fā)揮作用的?
那么,我們?yōu)槭裁匆氡M辦法把病毒或者細菌的致病性去除,并將它們主動輸送進人體呢?這就和疫苗的運作方式有關啦。
當病毒、細菌等病原體進入人體后,會與人體細胞表面的受體物質結合,侵入我們的肌體,使我們生病。
當然,我們的身體也不會坐以待斃,從病原微生物入侵人體開始,免疫系統(tǒng)就開始識別它們,發(fā)出“警報”,產生特異性抗體??贵w與病原體結合后,病原體就無法繼續(xù)侵襲細胞,而是會被巨噬細胞吞噬,排出體外。
抗體與被滅活的病毒結合
既然有免疫系統(tǒng)的保護,我們?yōu)槭裁催€會生病呢?
這是因為從病原體入侵,到免疫系統(tǒng)響應,再到產生足夠的抗體,需要一定的時間。有時候,面對病原體的快速入侵與大量繁殖,身體的免疫系統(tǒng)難以在短期內產生足夠的抗體,及時抵御病原體的入侵。
而我們在接種疫苗后,由于疫苗的主要成分是滅活或減毒后的病原體,或者是病原體的組成成分,并不會使人患病,但依然可以引起身體的免疫應答,這就給了身體的免疫系統(tǒng)充分的時間來產生抗體。
更重要的是,在這次與疫苗中“無毒病原體”的戰(zhàn)役中,我們的免疫系統(tǒng)會將這場戰(zhàn)斗進行總結,形成記憶細胞,包括記憶B細胞與記憶T細胞。
記憶細胞對抗原具有特異性的識別能力,一旦相同的病原體再次入侵,免疫系統(tǒng)中的記憶B細胞就會迅速產生抗體,及時將病原體扼殺在搖籃中,避免了疾病的發(fā)生。
記憶細胞可在人體內存在數(shù)月至數(shù)十年,有的甚至終身有效,能夠使人體免受相應病原體的二次侵入,這就是疫苗的運作方式。
疫苗的研發(fā)與生產流程
那么一種疫苗是如何從研發(fā)到生產的?要如何確保疫苗的安全性與有效性呢?
由于抗體對抗原的識別是特異性的,因此首先要確保目標病原體是提純后的單一的病原體,不含有別的細菌、病毒。
其次,該病原體的毒力必須經過減毒、滅活,或者分離出無毒的某個部分,不能對人體有損傷,劣質的疫苗等同于直接傷害人體。
2005年,山東省青州市就曾發(fā)生過有人因注射劣質疫苗導致雙目接近失明的事件。
疫苗的生產必要的動物實驗部分
此外,還需要對疫苗的活力等指標進行檢測,經過處理后的病原體既不能傷害人體,又要保證足以刺激人體的免疫系統(tǒng)產生免疫應答,否則就不會產生作用。
疫苗發(fā)揮作用的能力我們通常稱為活性或活力,疫苗的活力通常是指疫苗接種到動物身體后,觀察疫苗能不能對動物提供對應疾病的保護,再經過人體的臨床實驗,達到國家規(guī)定的活力標準后,疫苗才能放行。
2018年,長生生物制藥公司被曝流出約65萬支“無效疫苗”,這等于將無數(shù)的幼兒暴露在烈性傳染病下,完全是草菅人命的做法!
通常,新疫苗的研發(fā)需要經過三期的人體臨床試驗,三個階段的目標和意義、所需要的時間與人數(shù)等也不一樣。
一期臨床試驗的重點是觀察使用的安全性,主要是通過少數(shù)(數(shù)十人或一百人左右)健康的易感人群、志愿作為受試者,來確定人體對不同劑量疫苗的耐受程度,并對疫苗的安全性進行初步評估。
二期臨床試驗會進一步擴大樣本量和目標人群(數(shù)百人甚至更多),確認疫苗在人群中的有效性和安全性,并確定免疫程序和免疫劑量。
三期臨床試驗則要真正確定疫苗的有效性,三期臨床試驗需要的樣本量更大(幾千甚至上萬人),一般要觀察一個流行周期來確定它對易感人群的保護率。
疫苗研制成功并確定活力之后,其保藏期的確定也需要經過嚴格的試驗。
為確定疫苗有效期,通常會將疫苗在2℃-8℃條件下存放6個月,甚至1年到2年,再進行檢測,觀察疫苗的活力是否下降,從而確定疫苗的保存條件和有效期??梢哉f,每一株疫苗的質量都需要通過大量的實驗來保證。
因為疫苗本身是一個用于健康人的特殊藥品,安全性是第一位的。
雖然眼下新冠疫苗的研制迫在眉睫,許多相關的研發(fā)手續(xù)與流程已經盡可能簡化,但在應急審批過程中,必須堅持科學的原則,必要的過程絕不能省略,否則可能會帶來更加嚴重的后果。
經過科學家們的努力,我國目前有64個可以預防35種傳染病的疫苗投入使用(2019年數(shù)據(jù))。
在還沒有疫苗的時候,許多傳染病的發(fā)病率和病死率都很高。一些烈性傳染病,甚至可能改變一個民族、一個國家甚至整個人類歷史的走向,例如19世紀肆虐歐洲的黑死病。
眼下的新冠疫情已經在全球范圍內掀起了一陣風暴,但就在這樣的關鍵時刻,我國科學家攻堅克難,率先開啟了新冠疫苗的二期臨床試驗,相信在不久的將來定會成功研制出新冠疫苗,打贏這場疫情防控阻擊戰(zhàn)!
審核專家:毛新梅
寧夏兒童醫(yī)院兒科主任醫(yī)師
內容來自:數(shù)字北京科學中心