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多個技術並行推進疫苗研發:不會成為“馬後炮”!
2020-02-17 15:24:11 來源: 科技日報
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  17年前,突如其來的SARS病毒與才歸國的國藥中生集團總裁、黨委書記楊曉明打了一場“遭遇戰”。作為疫苗“老兵”,他深知條件、平臺不足是當時的科研國情,疫苗研發時間長、以10年計、是“遠水”。

  17年後,迎戰新冠病毒,他説:過去十幾年的國家科技支撐,讓中國的疫苗研發技術、平臺、體係逐漸和國際接軌,疫苗從研發到生産是個長鏈條,我國的制度優勢將凝結各方力量,在安全、有效的前提下,最大限度縮短流程。

  有數據顯示,迎戰SARS,從公布病毒的基因組到研發出可用于人體試驗的疫苗,人類用時約20個月;迎戰寨卡病毒這一過程用了6個月;而現在,這個時間或許將更短。

  “疫苗是接種進健康人的身體裏,每一支疫苗都必須經歷科學、嚴謹、規范的研發;疫情當前,研發又要與病毒拼速度。”楊曉明打了個形象的比喻,新冠病毒疫苗的研發就如同“高速走鋼絲”,既要爭分奪秒又要以人民的健康安全為準繩,絲毫不逾越。

  1月22日,國家科技部“新型冠狀病毒感染的肺炎疫情科技應對”第一批應急攻關項目啟動,快速疫苗研發是重要研發任務之一。國家成立了科技攻關組,發揮全國一盤棋的體制優勢,各種資源綜合利用,研發、監管、臨床、生産同步行動,夜以繼日,全力以赴,以最快的時間早日研發出新冠疫苗。

  多項技術路線同時著力疫苗研發

  為了提高針對新型冠狀病毒研發生産的成功率,中國生物技術發展中心副主任孫燕榮在2月4日國家衛健委新聞發布會上表示,我國科技界正在並行推進多個技術進行疫苗研究,以便能夠早日實現疫苗研發的成功。

  “傳統的方法是滅活疫苗。”楊曉明説,“現在還有多個新的技術路線,比如亞單位疫苗、病毒載體疫苗,DNA疫苗或mRNA疫苗等。”

  傳統的滅活疫苗工藝“原汁原味”,是用被殺滅的病毒刺激健康人體內的免疫係統,産生出針對新冠病毒的抗體,達到預防疾病目的。

  “滅活疫苗是將新冠病毒培養後,進行滅活和純化制備成疫苗。滅活疫苗可由整個病毒組成,也可由其裂解片段組成。”楊曉明表示,在面對新發傳染病時,滅活疫苗研發的工藝路線比較成熟,各個質量控制點和評價方法明確,規模化生産工藝對接容易。

  重組蛋白疫苗則更像是用病毒的“人造蠟像(一部分)”,誘導人體産生免疫反應。

  重組蛋白疫苗是將新冠病毒的部分功能基因在細胞或微生物中大量表達,經過純化後制備的疫苗。中國科學院微生物研究所研究員嚴景華所在團隊負責重組蛋白亞單位疫苗研究,她此前對媒體表示,“團隊以前做過MERS(中東呼吸綜合徵)疫苗,效果很好,現在是按照這個模式來進行新冠疫苗的研究。我們正在以小時為單位向前推進,爭分奪秒。”

  mRNA疫苗把蛋白合成的部分交給人體,效率更高,是用病毒的“人造蠟像”的“設計圖紙”形成免疫記憶。

  “mRNA疫苗是指在體外合成病毒的相關序列mRNA,將mRNA傳遞到人體細胞內形成免疫。”上海斯微負責人李航文表示,mRNA疫苗的生産無需依賴細胞擴增的過程,生産更容易放大。而且先期合成快,一旦在活體動物中驗證能夠産生有效抗原將很快向下推進。

  另一種被稱為病毒載體疫苗的技術,它讓“從良”的病毒形成免疫記憶。通過在體外改造病毒,在細胞內大量擴增、純化後制備的病毒載體疫苗,是把病毒進行了“移花接木”的改造,使其“從良”,然後在健康人體內形成免疫記憶。項目負責人中國工程院院士、軍事醫學研究院研究員陳薇説得形象:在“學習”病毒的前提下,對病毒進行“手術”,用移花接木的方法,改造出一個我們需要的載體病毒,並注入人體産生免疫。

  綜上所述,幾種技術路線,無論是“原汁原味”(滅活疫苗),還是“蠟像”(重組蛋白疫苗),還是“圖紙”(mRNA疫苗),再或者用“從良”病毒(病毒載體疫苗),都是為了向健康的人體引入一種無害或者有輕度影響的物質,讓身體形成免疫記憶,再遇到病毒時,激發免疫係統作戰取勝。

  多條賽道給出時間表 離全民防疫越來越近

  2月1日,科技部啟動的“新型冠狀病毒感染的肺炎疫情科技應對”中關于疫苗研發的應急攻關項目經過前期摸底和申報,正式開啟。每個技術路線都由多個單位形成合力,從企業到科研院所再到高等級生物安全實驗室等全面開啟夜以繼日的研發工作。

  “2月6號,我們已經完成了第一批試驗用mRNA疫苗的生産,産品自檢合格,包裝mRNA的納米顆粒非常均一,達到相關標準,也經過了相應的檢定。”軍事科學院軍事醫學研究院項目負責人介紹,2月7日,mRNA疫苗接種到試驗小鼠身上,開始免疫原性評價。這部分檢測mRNA疫苗作為“圖紙”進入正常小鼠之後,機體有沒有根據“圖紙”合成出特定的蛋白質,起到抗原的作用。如果抗原和新冠病毒抗原相似,那麼才會形成新冠病毒的免疫記憶。

  2月11日,相關單位啟動了在動物模型上的攻毒試驗,看接種了這種疫苗的小鼠是否會在新冠病毒攻擊後仍能健康,並與未接種疫苗的小鼠進行對比。

  項目相關負責人表示,目前mRNA的研發進程已經遠超預期,展示了快速應答能力,未來還需要更多的動物實驗,一個月之內可以基本上明確不同的mRNA疫苗哪種保護力最佳。初步計劃4月將進入安全評價階段,通過後進入臨床試驗階段。

  在審評審批方面需要協調多部門前期進入,加速推進;生産方面,目前滿足疫苗生産要求的生産規模可完成1萬人份/天,需要在全國不同的地方建立mRNA疫苗的生産線。

  重組蛋白疫苗方面,新冠病毒中的S蛋白是最主要的抗原蛋白。“能夠激發免疫力的只有一小部分。”嚴景華解釋,目前的工作把這個最重要的部分拿出來,其他可能産生副作用的抗體的部分去掉,並設計了提高免疫活性的全新結構。

  目前,該類疫苗已經完成了抗原設計、篩選、小量表達和小鼠免疫等試驗,正在進行有效性評價等研究,預計3月底初步獲得動物有效性評價結果,4月建立生産工藝,5月獲得符合注冊要求的疫苗産品。

  病毒載體疫苗方面,相關負責人表示,第一步通過重組腺病毒來表達新冠病毒的S蛋白基因。第二步制備毒種庫。然後再重組檢定合格、進行中試放大、工藝設計等。同時在動物模型上來評價動物保護性。目前該研究處于病毒毒種的構建階段,已經重組出表達抗原能力高效的毒株,力爭4月30日能夠申報臨床。

  傳統的滅活疫苗方面,中國生物相關負責人介紹,目前已完成病毒接種細胞,完成了病毒細胞的適應性傳代培養,並合作開展了感染性動物模型的建立工作。同時並行開展了檢測檢定方法的建立工作,完成下遊純化方法的建立,並初步建立病毒滅活疫苗的質量標準,一旦滅活疫苗篩選完成,後面的工作將水到渠成。目前計劃9月中下旬生産出合格樣品申報臨床試驗。

  “高速”開跑:少不了過往的“戰疫”積累

  “多個技術路線並行就是為了早點研制出能夠抗擊疫情的疫苗。”楊曉明説,用“心急如焚”來形容各界對疫苗的期待絲毫不過,但對于科學家來説,除了要“快”還要“好”,即尊重科學規律,實現安全、有效。

  怎麼才能好?過往的疫苗研發經歷和平臺,將大大縮短研發時間。

  “非典時期,SARS病毒疫苗已經推進到了臨床試驗階段。”楊曉明説,本次新冠病毒與SARS病毒有相似性,最起碼是同類的,因此對于SARS病毒的滅活疫苗的生産路徑、基礎數據和實踐經驗,對于現行研究至關重要。

  對于滅活疫苗來説,涉及安全性方面的疫苗株的培育、細胞基質的適應、規模化的制造,工藝質量穩定性的探索等工作有了初步的方向,可為疫苗研發縮短2-3年時間。所有這些技術平臺,為滅活疫苗的“高速”開跑奠定了基礎。

  重組蛋白疫苗方面,萬事俱備,只欠東風。中科院微生物所T細胞免疫調控研究組研究員孟頌東表示,在疫苗佐劑方面,團隊研究出了目前唯一用于臨床的天然佐劑——gp96介導的T細胞佐劑,兩年前已開始中試化生産。重組蛋白疫苗方面一旦找到了免疫細胞的“激發蛋白”,一個月之內可進入動物實驗階段。

  病毒載體疫苗方面,中國處于“領跑”地位。2014年,短短四個月,陳薇團隊將世界上首個以腺病毒為載體的埃博拉疫苗推入了臨床研究。經過嚴謹的1、2、3期臨床試驗,于2017年10月19日成為全球首個埃博拉疫苗獲批新藥。陳薇在接受媒體採訪時表示:我相信我國科研人員的速度,疫苗不會是“馬後炮”。

  從串聯到並聯:“國字號”平臺推進疫苗檢定和生産

  規模化的培養技術平臺、規模化純化平臺、質量檢測評估體係……科研攻關後,無論哪種技術路線出來的疫苗都需要突破生産關。

  “疫苗是需要大規模生産的,再好的疫苗,如果産量不夠,不能廣泛使用,也難形成人群的免疫保護屏障。”楊曉明説,在國家重點支撐計劃和863計劃的支持下,在“十五”“十一五”“十二五”期間的科技投入,各個專業研究院所、專業檢定機構,包括中國生物在內的央企、民營企業及高校等,形成了疫苗綜合性技術研究開發大平臺體係。

  按照常規的疫苗審評審批流程,臨床研究者要向國家藥監部門提出疫苗一次性臨床基地申請,經核發批件後方可進行臨床試驗。臨床樣品必須經中國食品藥品檢定研究院檢定合格。臨床方案需通過第三方倫理委員會通過和國家藥審臨床專家認可,方可開展臨床試驗。

  “目前的聯防聯控機制下,相關部門的審評審批和生産環節已經並行推進。”相關部門負責人表示,評審部門已經開展了早期介入工作,進入研發、試驗的各個的環節,給予建議和指導。例如中國食品藥品檢定研究院的技術標準部門、國家藥品監督管理總局的審評中心等實時跟進,確保科研數據符合標準。

  楊曉明表示:從産業化角度講,我國是全球為數不多的幾個品種齊全、質量優良、供應保障、且有一部分出口的疫苗生産國家之一;從研發創新的角度講,通過這三個五年計劃實施,以及863重大專項等支持,我國的疫苗研發創新實力不斷提升,相信有效安全疫苗的研發將不會成為“馬後炮”。(記者 張佳星)

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