目前全球新冠病毒疫苗的研发有数百家单位,主要集中在几条技术路线上,包括灭活疫苗、基因重组疫苗、载体疫苗(包括腺病毒载体、减毒流感病毒载体)、核酸疫苗(mRNA疫苗、DNA疫苗)。
这5条技术路线,不能简单说哪条技术路线更好,要评价一个疫苗,一定要综合考虑到它的安全性、有效性、可及性、可负担性,这才是对一个疫苗的科学评价。
灭活疫苗:是指先对病毒或细菌进行培养,然后用加热或化学剂(通常是福尔马林)将其灭活。灭活疫苗即可由整个病毒或细菌组成,也可由它们的裂解片段组成为裂解疫苗。裂解疫苗的生产,是将微生物进一步纯化,直至疫苗仅仅包含所需的抗原成分(如肺炎球菌多糖)。它既可以是蛋白质疫苗,也可以是多糖疫苗。蛋白质疫苗包括类毒素(灭活细菌毒素)和亚单位疫苗。大多数多糖疫苗由来自细菌纯化的细胞壁多聚糖组成;结合疫苗是将多糖用化学方法与蛋白质连接而得到的疫苗,从而成为更有效的疫苗。
减毒活疫苗制作减毒活疫苗需要先培养病毒很多代,慢慢挑选感染性低的病毒,测试它是安全的,再用来作为疫苗。这个疫苗的缺点是需要较长时间培养筛选,目前还没有任何这类新冠疫苗成功进入临床试验。
亚单位疫苗亚单位疫苗比传统疫苗要精细一点。这个技术不用整个病毒,而是从病毒身上挑选最能刺激人体产生免疫性的那部分,来模仿全病毒制作疫苗。新冠的亚单位疫苗大多采用病毒外壳的一部分,比如刺突蛋白。这种疫苗因为不含有病毒复制需要的核酸,不会导致感染,所以比传统疫苗更加安全。不过亚单位疫苗也有缺点,就是它引起的免疫反应有时不够强烈,所以科学家常常要加一个疫苗小助手(佐剂)来帮它一点忙。但是带有佐剂的亚单位疫苗也会导致比较明显的副作用,比如注射部位疼痛、发烧等,典型例子有带状疱疹疫苗。
核酸疫苗核酸疫苗比亚单位疫苗又更进一步,直接用病毒芯子里的核酸(基因)。核酸本身是不能刺激免疫反应的,必须先被翻译成蛋白。病毒基因被送入人体后,把人体细胞当成小工厂,生产出病毒蛋白,起到模仿病毒的作用,即成了疫苗。开发核酸疫苗不需要活病毒,因而接种者没有被新冠传染的可能,同时科学家可以快速研发疫苗,大量生产也相对容易。核酸疫苗又分为两大类:重组载体疫苗和DNA/RNA疫苗。
A.重组载体疫苗重组载体疫苗是科学家巧妙地使用无害的病毒作为载体,插入新冠病毒的基因,来制成疫苗。常用的载体是原来可以引起轻微感冒的腺病毒,但这些腺病毒的复制基因已被删除,就不会引起感冒。重组载体疫苗已有成功先例,欧盟已经批准了一款腺病毒的埃博拉病毒疫苗。B.DNA/RNA疫苗
目前最尖端的疫苗技术是将DNA或mRNA直接传送到细胞里。三期试验中,BioNTech与辉瑞合作以及莫德纳Moderna的信使RNA疫苗都有94%以上的保护作用,所以这里主要介绍此种疫苗。它有几个特点:信使RNA疫苗只是采用了刺突蛋白的一段基因,没有复制功能,所以没有病毒的传染性。同时,信使RNA根本不进入细胞核,在细胞浆里就完成了翻译蛋白的任务,所以它也没有不小心被组合进人体基因的可能性。制作信使RNA疫苗既不需要拿到病毒,也不需要培养大量病毒,所以研发速度很快。长期以来,信使RNA疫苗的研究面临两大技术难题,一是信使RNA很娇弱,到了体内之后很快被降解;二是怎样才能有效地把它送入人体细胞内。科学家发明了给信使RNA进行修饰和优化的方法,解决了稳定性的问题。同时,科学家又把信使RNA包在纳米脂质微粒中,用这个方法把它送到体内。信使RNA疫苗是一个非常新的技术,所以在新冠疫情之前没有一个上市的成功产品。但过去20年来,科学家已经做了大量对其他冠状病毒(SARS和MERS)疫苗的研究,为这次研发新冠疫苗奠定了基础。就像老话说的,“机会总是留给那些有准备的人”。
信使RNA疫苗也有几点不足首先这类疫苗的长期安全性还需要进一步随访观察。其次,信使RNA疫苗外面包裹的脂质颗粒像黄油一样,在室温下会融化,需要储存在零下20摄氏度或零下70摄氏度的低温条件下,给运输和分发造成了很大的限制。再者,由于脂质微粒的特性,打这类疫苗的副作用可能比较大,如局部疼痛、全身疲倦等。目前看来,不管哪个国家研发出来的疫苗,都不能供应全世界,所以需要有各家的疫苗一起上,既要有第一梯队,也要有第二第三梯队,才能满足全世界的需要。
其次,这些疫苗的冷链运输问题要解决,才能被送到需要的人群那里,让他们能打上疫苗。而只有全世界都打上疫苗,新冠才有可能停止传播。