RNA疫苗技术:抵御新冠病毒仅仅只是个开始
“如果在以前你告诉我这些 RNA 疫苗的有效性将达到 95%,那我会说你是在做梦。” 正如约翰·霍普金斯大学分子微生物学和免疫学教授 Andrew Pekosz 所说,新冠病毒疫情期间 RNA 疫苗所取得的巨大成功让人感到震惊。
那 RNA 疫苗对未来可能爆发的其他传染性疾病是否同样适用?其背后的新技术对我们来说究竟意味着什么?今天,我们就来听听约翰·霍普金斯大学彭博公共卫生学院分子微生物学和免疫学系教授 Diane Griffin 怎么说。
Diane Griffin
分子微生物学和免疫学系教授
Q
RNA 疫苗与我们过去了解的疫苗有何不同?
答:我们对任何疫苗的预期都是提供病毒蛋白,让接种者产生免疫反应。我们可以采用多种方法实现这一点。一种方法是灭活整个病毒,这样它就不会使人生病。另一种方法是提供编码蛋白质的核酸,让(接种者的)细胞实际制造蛋白质。
RNA 是为细胞制造的蛋白质编码的核酸。基本上,它拥有能够合成蛋白质所需的所有信息。这些疫苗旨在传递编码病毒蛋白的 RNA,让细胞真正制造该蛋白,然后刺激免疫系统。
Q
RNA 疫苗有什么优势?
答:因为细胞本身要制造这种蛋白质,所以它更有可能是原生蛋白质,或者具有正确的蛋白质折叠和能量特性,而病毒也会有这种特性。另一个大的优势是,它们的制造速度很快。如果有基本的平台,该平台(允许)插入你所感兴趣的特定蛋白质序列,则只需取出(该)序列,然后放入另一个序列。用一种新的、不同的编码序列代替一种蛋白质的速度是非常快的。
此外,对于这些疫苗,生产过程变得相对简单。无需让它们在细胞中生长,也不需要一些使生产过程变得复杂的程序,或与经历一系列的麻烦来向美国食品药品监督管理局证明细胞没有被污染。这些疫苗会绕过所有这些步骤。
它要求对 RNA 进行相当多的操作,因为 RNA 本质上不稳定。经过研发,这些 RNA 疫苗不太可能成为反应原,(或不太可能)导致生病。RNA 也必须与某种系统结合发挥作用。目前正在使用的,并且被证明是最成功的是他们所称的脂质纳米颗粒,它基本上围绕将成为疫苗的 RNA 做两件事。首先,它可以保护 RNA 不被降解。其次,它与细胞相互作用(允许 RNA 进入)。然后 RNA 可以被释放出来,让细胞真正制造出我们想要的蛋白质。
尽管目前新冠病毒出现了多个变种,但约翰·霍普金斯大学分子微生物学和免疫学 Andrew Pekosz 教授表示:“到目前为止,这些不同变体中刺突蛋白中的突变似乎并不会使病毒逃脱疫苗。”而且,RNA疫苗非常适合应对病毒状况的突然变化。
Q
辉瑞疫苗需要在零下70℃的条件下储存,而莫德纳疫苗需要在零下20℃的条件下储存。这些疫苗是否因 RNA 而需要冷藏?
答:是的。RNA 在高温下不稳定。我认为辉瑞疫苗可以承受比零下 70℃ 更高一点的温度,但还没有测试或证明这一点。制药公司需要将疫苗在特定温度下放置两周并进行测试之后才能宣称可以在该温度下储存。我想对制药公司来说最有可能的情况是说:“我们知道在这个非常低的温度下是可行的,所以就采用这个温度吧。”
Q
此前有做过哪些研究工作,从而使得现在成为首次使用 RNA 疫苗最佳时机?
答:在过去的10年里,人们一直在研究这种疫苗。
实际上有两种版本的疫苗。目前正在分发的两种疫苗只使用信使 RNA。还有一种疫苗(使用)一种自我复制的 RNA,其中因为它也含有复制 RNA 所需的信息,所以我们可以复制更多的 RNA——这种技术主要用于癌症疫苗。出于免疫目的,对自我复制和非自我复制 RNA 的研究都已经有相当长的时间了。
Q
为什么我们能够针对新冠病毒改造疫苗,而之前尝试过的其他 RNA 疫苗却无法真正投入生产?
答:其实已经有了用于流感、狂犬病和其他一些(病毒)的原型,只是他们从未进入第 3 阶段测试。我认为,也许这种需求并不像现在这样迫切和关键。新冠病毒疾病确实有促使(研究人员)快速推进这一技术。
Q
未来的可能性是什么?
答:我认为我们很可能看到其他疫苗也开始尝试使用这一技术。新冠病毒是一种全新的病毒,它开启了应用这些新方法的途径。我认为这种免疫的持久性仍然存疑,但是,我认为这项技术很可能会应用于更多的新发传染病。当有其他新病毒出现时,它可能会让人们有一定的胆量去尝试。同时,还有一些科学家也在尝试利用这一技术来研制流感疫苗。
Q
这些疫苗会比传统疫苗产生更强的免疫反应吗?
答:我认为它们具有良好的免疫反应,但我不认为它们一定更好。
Q
RNA 疫苗不仅研制速度更快,似乎还能更快地生产出来?
答:是的,它不需要鸡胚,也不需要细胞。它只需要你在生产设施中将各种原料混合在一起。但是,这些疫苗以前从未大量生产过,扩大生产规模并不总是像把配方加倍那么简单。所以,我认为这仍然是一个问题。但是生产设施方面的投入可预见疫苗的成功,我认为两家公司都大量投入了生产设施,甚至在获得试验数据之前就开始了生产。
Q
看到这个全新类别的疫苗问世,您一定非常兴奋吧?
答:我一直对这项技术很感兴趣。我们从事麻疹研究时,曾在猴子身上研究过一些自我复制的麻疹疫苗原型,尽管我们从未在人身上进行过 测试,但这个疫苗的效果非常好。
免责申明:
此信息仅用于科普目的,不能代替医疗意见。本文由约翰·霍普金斯医疗集团发布。
编辑:Joan Liu
资料来源:
https://www.jhsph.edu/covid-19/articles/the-new-technology-behind-covid19-rna-vaccines-and-what-this-means-for-future-outbreaks.html
https://www.jhsph.edu/covid-19/articles/for-mrna-vaccines-covid19-is-just-the-beginning.html