闻玉梅:抗疫“终极武器”——疫苗

作者:闻玉梅摄影: 视频: 来源:《解放日报》2020年9月18日发布时间:2020-10-03

近日,中国工程院院士、复旦大学上海医学院教授闻玉梅在“造就Talk”上讲述了人类与病毒斗争的过程以及抗疫“终极武器”——疫苗的研发。

人类与病毒不断斗争的历程

从生命的起源来看,人和微生物一直相伴生存,共同进化。

自然界最先出现的是无机物,然后是有机物、原始生命、核酸、蛋白质,之后衍生出各种微生物,最后就是人。另外,人的基因组里有8%的基因来自一个叫逆转录病毒的片段,这也证明:病原微生物对人不只有害,有时候二者也相互依存。

整体而言,微生物和人类处在不断战争、和平的循环中。比如,病毒发起挑战,侵入人体影响健康,然后免疫系统开始战斗,提高了对一种或几种病原体的抵抗力,暂时获得了和平。再后来,新的微生物又会发起挑战,连绵不绝。因此,人类不可能一劳永逸地把病原微生物消灭掉,这是一场持久战。

提起人类与病毒的抗争,我最先想到的是中国现代医学的先驱伍连德先生。1910年前后,鼠疫在东北流行。伍连德发现,肺鼠疫可以通过呼吸道传播,也就是说老鼠可以把病毒传给人,人在空气中也会互相传播病毒。因此,他发明了用几层纱布做的“伍连德口罩”,同时,他还把车厢改成一节节隔离病房。

天花在欧洲暴发时,人们极度恐慌,直到爱德华·琴纳在乡间行医时观察到得过牛痘的挤奶女工不会感染天花。今天的孩子再也不需要接种牛痘,因为天花病毒已经没有了。

再比如,小儿麻痹糖丸(脊髓灰质炎减毒活疫苗)是通过将病原微生物在人工条件下使其丧失致病性,但仍保留其繁衍能力和免疫原性,以此制成减毒活疫苗进行传播,使更多人产生免疫力。

疫苗是控制疫情的希望所在

新冠疫情暴发至今,大家一直在期待疫苗的出现。那么,疫苗有什么作用?研制过程又是怎样的?

首先,打了疫苗之后,人们可以对特定病原体产生免疫。其次,疫苗可以启动免疫记忆。比如,打了麻疹疫苗,以后麻疹流行时,身体自然就会和它产生联系,从而获得免疫。但要注意,并不是所有的疫苗免疫性都那么强,有的疫苗在一定时间后会失效。

另外,打疫苗还可以减少易感人群,防止病毒在人群中继续传播,从而防止疾病进一步扩散。

目前有哪些疫苗呢?从微生物的角度,可以分为病毒疫苗、细菌疫苗。从用途来分,有预防性疫苗、治疗性疫苗。从制造技术工艺来看,有经典减毒或灭活疫苗、基因工程疫苗、核酸疫苗(RNA、DNA)等。

针对此次新冠疫情,我国从多个途径开展了疫苗的研发。

第一种是灭活疫苗,即选择病毒的适合毒株扩增并灭活。生产出的灭活疫苗是一个完整的病毒,相当于把病毒杀死后注入体内,诱导身体产生针对病毒的抗体。我国用这个技术已经研发出很多疫苗,非常成熟。

第二种是基因工程重组亚单位疫苗,就是将病毒的某一个蛋白的基因重组表达制成疫苗。目前选择了新冠病毒表面S蛋白为重组蛋白疫苗,因为研究人员认为这是决定病毒入侵细胞的关键性蛋白,其机理总体可称为“基因工程疫苗”。

第三类是核酸疫苗,分为DNA疫苗和RNA疫苗两种。两种技术各有优缺点。DNA疫苗技术已经研发了20多年,是通过把建立编码并可表达S蛋白的DNA注入人体,人体接种后通过细胞的加工产生相应蛋白而产生抗体。这一技术在国内已用于制备动物疫苗,在国外已用于治疗前列腺癌等(Ⅰ、Ⅱ期临床研究)。

RNA疫苗是近五六年来研发的一种新技术,可以在体外合成,但是需要优质原料及高超的合成技术。

还有一种方法是利用已有的疫苗,例如通过在流感疫苗上加上一个新冠病毒的S蛋白表达,形成新疫苗,可以通俗理解为“借船出港型疫苗”。

疫苗从开始研制一直到投入使用,是一个相当复杂的过程。首先,得在动物身上做攻毒测试,也就是说当动物有了抗体后,看看病毒在它身上下降了多少。这一步没有问题后,才开始在人身上做三期实验:第一步在正常人身上验证安全性,也就是看看疫苗打到人身上是否有伤害,是不是安全;第二步是看能不能产生中和抗体,另外有没有副作用;第三步是现场勘查、调查数据,考核接种后人群受到感染的比例及其预防效果。

总而言之,人类与病毒战斗是一个持久的过程,从源头控制暴发,到研制出“武器”控制疫情,科技起着至关重要的作用。

(作者为中国工程院院士、复旦大学上海医学院教授)

制图:实习编辑:金丽丽责任编辑:归彦斌

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