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去年，H1N1病毒在全球范围内的迅速传播暴露了全球系统在快速开发、生产和分发针对新发现的流感病毒株的疫苗方面的弱点。在德克萨斯州，研究人员正通过GreenVax项目来解决这些问题中的前两个，该项目将采用基于植物的疫苗开发方法和模块化生产环境，以便随着疫苗需求的增长而快速扩展。
GreenVax项目由德克萨斯州植物表达疫苗联盟领导，该联盟是由德克萨斯州农工大学系统和制药设施技术制造商G-Con, LLC共同成立的合资企业，两者都位于德克萨斯州大学城。该联盟正在GreenVax项目上投资2100万美元，加上来自国防高级研究计划局（DARPA）的4000万美元资金。
在去年短短七个月的时间里，H1N1流感的传播从墨西哥和美国的特定爆发恶化为全球大流行和美国国家紧急状态。世界卫生组织（WHO）报告称，到年底，H1N1已导致超过12200人死亡，并在208个国家出现。尽管首例病例于4月报告，但首批疫苗剂量直到10月才开始发货。
世界卫生组织免疫战略咨询专家组（SAGE）在10月份预测，全球实验室需要12个月才能生产约30亿剂H1N1疫苗。GreenVax的初步试运行预计将在12个月内使用烟草植物生产1000万剂H1N1疫苗以开发抗体。研究人员表示，如果成功，仅他们的工厂就可扩大规模，每月生产1亿剂疫苗。
打破一些鸡蛋
大多数H1N1疫苗是使用鸡卵生产的。科学家敲开蛋壳，并将流感病毒注入到胚胎周围的液体中。理想情况下，胚胎被感染，病毒繁殖。孵化几天后，打开鸡蛋，取出病毒，纯化后用于制造疫苗。使用鸡蛋生产流感疫苗大约需要两周时间，且产量不高。根据美国卫生与公众服务部的数据，为了生产3亿剂疫苗，基于鸡蛋的生产将需要约9亿个鸡蛋。
在基于植物的方法中，科学家们转而用病毒感染植物的叶子，然后将它们磨碎并分离出产生的抗原。泰德·罗斯，匹兹堡大学疫苗研究中心（CVR）微生物学和分子遗传学副教授表示，植物具有几个潜在的优势。他说，它们可以快速且廉价地生长，并且有可能每株植物生产比每个鸡蛋更多的疫苗。尽管如此，他补充说，尽管进行了十多年的实验，“我不知道有任何获批的疫苗是使用基于植物的方法制造的。”
不列颠哥伦比亚大学温哥华分校的生物化学和分子生物学教授B. 布雷特·芬利说，植物可以是非常好的生物工厂。然而，他补充说，一个问题是，在植物中培养的蛋白质可能与在动物细胞（或鸡胚胎）中培养的蛋白质不同，并且不一定对人类有效。“此外，美国食品和药物管理局关于植物产品在人类中使用的标准规则还没有完全制定完善。”
促进计划
为了支持其工作，GreenVax将于下周开始建造一个新的13,500平方米的生物治疗生产设施。德克萨斯州农工大学系统研究副校长兼大学创新治疗研究所（IIT）执行主任布雷特·吉罗尔表示，该设施本质上是一个“倾斜墙”仓库——使用预制混凝土墙建造——可以在八周内建成。
该设施建于德克萨斯州布赖恩市的德克萨斯州农工大学健康科学中心校区一块8.5公顷的土地上，将容纳多个移动式、独立的舱式实验室用于研究，以及使用水培法种植烟草植物的空间，水培法是一种依赖液体营养液的方法。吉罗尔说，该建筑可能包含九个舱，这些舱本质上是模块化洁净室，配有自己的过滤系统、计算机和布线。这些舱有不同的尺寸，但标准尺寸约为长13米、宽5.5米，重15吨。
吉罗尔说，实验室技术的先进开发是GreenVax使命的核心。“我们过去一年在研究和设计中试图做的是设计一个设施，使其能够以一小部分的成本和时间[建成]，并且具有灵活性，以便它可以同时生产多种产品。”
尽管G-Con的预制模块既不如从头开始按照特定研究团队的规格建造的实验室那样宽敞，也不如其那样可定制，但这些舱将使疫苗制造商能够在时间紧迫的情况下迅速启动工作。这些舱的设计还旨在为研究人员在配置设施时提供一定的灵活性。每个迷你实验室都配有底部的气垫。当空气被泵入气垫时，整个舱室将在设施的地板上滑动，就像一个空气曲棍球一样，使研究人员只需轻轻一推或一拉即可移动他们的实验室空间（观看视频）。
罗斯认为，这种提出的植物和移动实验室结合制造疫苗的方法具有很大的潜力。“植物很好，因为它们比鸡蛋或鸡更容易移动到需要制造疫苗的地方，”他说。他补充说，在疫情爆发地点附近建立一个模块化实验室并在那里制造疫苗，比在偏远的生产工厂制造疫苗然后再运输易碎的疫苗瓶更容易且成本更低。
创造许可
GreenVax项目正在授权使用iBio, Inc.的iBioLaunch植物疫苗制造技术，这是位于特拉华州纽瓦克的生物制药公司在特拉华州威明顿的弗劳恩霍夫美国分子生物技术中心开发的。DARPA在一年前向iBio和弗劳恩霍夫领导的团队授予了1200万美元，用于其开发生物表达技术的第二阶段项目，该技术可用于快速生产安全有效的疫苗，以应对迅速出现健康威胁。第二阶段的目标是证明在疫情爆发后12周内以低成本生产300万剂疫苗的能力。GreenVax显然旨在扩展iBio的技术，以实现其每月生产1亿剂疫苗的目标。
在GreenVax的12个月试验期结束时，如果成功进行演示，包括两次验证运行以证明可以生产出稳定的疫苗，德克萨斯州农工大学和G-Con可能会成立自己的制药公司，以将这些技术和方法付诸实践。