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導(dǎo)讀:建設(shè)疫苗工廠最快也要三年;現(xiàn)有的流感疫苗工廠遠(yuǎn)無法滿足新冠疫苗的生產(chǎn)需求;新冠病毒對一些人具有致命性,注射疫苗會給他們帶來生命危險,還可能有副作用。
美國政府正在組織一項類似“曼哈頓工程”的龐大計劃,舉傾國之力開展新冠肺炎疫苗的研發(fā),這與當(dāng)年研發(fā)SARS疫苗的情況明顯不同。
這一次,美國政府計劃將私營藥企、軍方及政府的資源全部整合起來進行大規(guī)模疫苗測試,從而削減開發(fā)時間,整個項目預(yù)計將耗資數(shù)十億美元。即便如此,美國傳染病專家Anthony Fauci都警告,新冠疫苗在未來的12-18個月里都不會準(zhǔn)備好。
傳統(tǒng)疫苗的研發(fā)進程通常非常緩慢,平均耗時需要大約10.7年,備選疫苗方案最終進入市場的概率僅為6%。
為什么疫苗研發(fā)這么困難?新冠病毒疫苗的研發(fā)有什么不一樣的地方嗎?
01
新冠病毒疫苗的作用機理
先來了解一下新冠疫苗發(fā)揮作用的原理。
根據(jù)科普作家Tom Chivers的介紹,這種疫苗的作用原理并不復(fù)雜:所有的冠狀病毒都是一個帶有很多尖刺的球體,這些刺是由一種叫做S-糖蛋白的蛋白質(zhì)構(gòu)成的。絕大多數(shù)疫苗都是針對這些刺研發(fā)的,模仿一整株刺或者它的一部分。
當(dāng)疫苗被注入人類血液之后,人體免疫系統(tǒng)就會鎖定S-糖蛋白并且模仿它的造型。之后,一旦真正的冠狀病毒出現(xiàn),人體免疫系統(tǒng)會記住這種蛋白質(zhì)并攻擊它。
所以,第一個工作就是制造一種與其他病毒分離開來的穩(wěn)定版本的蛋白質(zhì),之后就生產(chǎn)出一個看起來很有希望的模型,把它拿去在動物身上做測試。如果它在動物身上安全且有效,下一階段就是生產(chǎn)高質(zhì)量版本的疫苗,繼續(xù)進行動物測試,確保安全有效之后再進行人體臨床試驗。
如果通過了人體試驗,疫苗就會進入監(jiān)管機構(gòu)審批階段。若通過審批,則疫苗會進行批量化生產(chǎn),之后上市,被用于大眾。
02
為何新冠病毒疫苗研發(fā)艱難?
原理雖然簡單,但新冠病毒疫苗的實際研發(fā)過程遠(yuǎn)遠(yuǎn)比這復(fù)雜。
致命性
疫苗和治療藥物不同。藥物是給確定患病的人使用的,而疫苗需要給健康人使用,觀察他們能否患病。最重要的是,與天花、小兒麻痹和結(jié)核病之類的疾病相應(yīng)疫苗不同,新冠病毒可能致命。
因此,在人體試驗新冠病毒疫苗,在道德層面其實比較困難。即使二十多歲的年輕人也不是完全沒風(fēng)險,有人可能會在注射疫苗之后出現(xiàn)重癥,而發(fā)病的深層原因迄今人類都沒搞清楚,這些人可能因為使用疫苗而死亡。
從這一點來說,科學(xué)家必須說服龐大的健康人群測試疫苗,難度可想而知。
信任問題
很多現(xiàn)有的疫苗都需要面對公眾的信任問題,更何況是存在致命風(fēng)險的新冠病毒疫苗。
世界各地的反疫苗接種運動已經(jīng)導(dǎo)致西方國家對麻疹─腮腺炎─風(fēng)疹三聯(lián)疫苗的接受大幅下降,其它地區(qū)對脊髓灰質(zhì)炎和結(jié)核病疫苗的接受程度也在大幅下降。
如果冠狀病毒疫苗導(dǎo)致一些健康的人死亡,那會很容易降低人們對疫苗的信任,以及保險公司對疫苗的信任。
人體產(chǎn)生抗體時間未知
給動物測試疫苗并不是個大問題,即使出現(xiàn)嚴(yán)重病癥,也可以給動物們用藥物來治療。
倫敦帝國理工學(xué)院粘膜感染和免疫學(xué)教授 Robin Shattock表示,在動物試驗中,要想知道疫苗是否有效至少需要4周。經(jīng)過一段時間以后,動物身體會產(chǎn)生足夠的抗體,從而達到完全免疫。整個過程通常需要幾個月的時間。
但給人類測試疫苗就不大不一樣了,人類從暴露給病毒到產(chǎn)生足夠的抗體具體需要多久,現(xiàn)在還無法知曉。
缺乏對照組
疫苗需要對照組。然而,現(xiàn)在歐美普遍在家自我隔離,雖然在一定程度上杜絕了病毒大范圍傳播,但也延緩了疫苗研發(fā)的進程。如果對照組中沒有人生病,就不知道疫苗是否真正有效。
這也正是為何當(dāng)前疫苗研發(fā)的工作正在加速推進,以致于一些人等不及安全有效的動物試驗結(jié)果就先行開展量產(chǎn)。第一,研發(fā)方想要快速生產(chǎn)出來;第二,他們想要在病毒仍在擴散的時候測試疫苗。
副作用
此外,考慮到新冠病毒的致命性,給人體接種新冠病毒疫苗還存在是否會有副作用,以及副作用的程度問題。
疫苗工廠耗時長
即使按照最樂觀的假設(shè),新冠病毒疫苗獲取了足夠的公眾信任,也通過了安全性和有效性測試并獲得了監(jiān)管審批,這樣就完成了前半段的研發(fā)過程,下一個階段就是進入大規(guī)模生產(chǎn)環(huán)節(jié)了。
聽起來很簡單,對嗎?
就目前的人類經(jīng)驗而言,根據(jù)牛津大學(xué)微生物學(xué)客座教授、法國制藥巨頭賽諾菲(Sanofi)前研究主管Jeffery Almond的介紹,對于一種新疫苗,設(shè)計和建造疫苗生產(chǎn)工廠也需要四到五年時間,最快也要三年。
需要設(shè)計建筑物、訂購設(shè)備、安裝所有設(shè)備和必須的設(shè)施、工程驗收、獲得生產(chǎn)資質(zhì)、通過審批開始運行,這一過程最少耗時三年。之后,人們才會終于擁有產(chǎn)能幾千萬支的疫苗工廠和設(shè)備。
現(xiàn)有設(shè)備產(chǎn)能不足
“我們有生產(chǎn)流感疫苗的工業(yè)能力,年均產(chǎn)量可達數(shù)百萬劑。”Jeffery Almond說。
但問題在于:這些流感疫苗工廠不能生產(chǎn)冠狀病毒疫苗,“我們需要數(shù)十億支新冠病毒疫苗。但沒有足夠的生產(chǎn)能力,想要在明年這個時候或者圣誕節(jié)或者其他時間點產(chǎn)出數(shù)十億劑量的新冠病毒疫苗是一個巨大的挑戰(zhàn)。”
不過,他說的是老式疫苗,那些疫苗是用在雞蛋或其他環(huán)境中生長而成的。現(xiàn)代化的疫苗有更多現(xiàn)代化的版本。
一些小組正在研究針對病毒DNA或RNA片段的疫苗,從而使得疫苗生產(chǎn)本質(zhì)上就是一種化學(xué)合成的過程。從這一點來說,擴大生產(chǎn)規(guī)模比以前要容易。
賽諾菲就在研究可以在昆蟲細(xì)胞中培養(yǎng)的疫苗,這比在雞蛋中培養(yǎng)疫苗的方法具有更大的可擴展性,可以很容易地應(yīng)用于冠狀病毒疫苗。并且,當(dāng)這種疫苗與葛蘭素史克(GSK)生產(chǎn)的佐劑結(jié)合使用時,可以使每人的實際使用劑量大幅縮減到五分之一甚至十分之一。
但到目前為止,這些新式疫苗還沒一個成功的。Jeffery Almond說,有很多項目正在開發(fā)當(dāng)中,但是沒有足夠的制造能力,“我們也不知道它是否會起作用,因為技術(shù)是新的,所以風(fēng)險比較大。”
另外,即使很多發(fā)展中國家擁有發(fā)達的制造生產(chǎn)能力,但如果沒有相同的冷藏供應(yīng)鏈,要在全球范圍內(nèi)進行足夠劑量的生產(chǎn)將是一件棘手的事情。
資金問題
疫苗通常不是非常商業(yè)化的東西,但制藥公司卻是商業(yè)實體,目的就是盈利。
2003年各大制藥企業(yè)曾在政府的敦促之下急于研發(fā)SARS疫苗。然而,當(dāng)夏天來臨SARS病毒自行消失之后,政府和慈善機構(gòu)就會疫苗失去了興趣,也不再給予資金支持。賽諾菲當(dāng)年投入的數(shù)千萬歐元就此打了水漂。
如果新冠肺炎會持續(xù)很多年,情況可能就會有所不同,特別是如果需要每年注射一次疫苗。
但事實也有可能并非如此。或許,等到能夠注射新冠病毒疫苗的時候,我們可能也不需要它了。
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