我们用来抵御 SARS-CoV-2(导致新冠病毒病的病毒)的所有疫苗都有一个关键特征:它们的设计目的是为了防御其原始形式,这种形式在两年多前在中国武汉出现。然而,今天的病毒与以往不同。
SARS-CoV-2 一直在进化,接连出现的值得关注的变异毒株削弱了免疫接种抵御感染的能力。在美国占据主导地位的 mRNA 疫苗对早期病毒的感染有 90% 到 95% 的有效性。但最近一项研究表明,对于 Moderna 生产的两剂疫苗,这种有效性降至 87%,以对抗后来出现的新冠 Delta 变异毒株。来自南非奥密克戎病例的证据表明,辉瑞和 BioNTech 生产的两剂疫苗保护率降至 33%。这些疫苗在预防重症和住院方面仍然非常有效。但这种下降趋势促使疫苗制造商测试多种针对特定变异毒株的疫苗。
然而,这些较新的疫苗都没有接近获得批准。是什么阻碍了它们?随着当前的奥密克戎浪潮给美国和其他国家的医院带来压力,这已成为一个紧迫的问题。专家们列举了许多原因,包括病毒变异的速度快于疫苗制造商的应对速度。
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波士顿贝斯以色列女执事医疗中心病毒学和疫苗研究中心主任丹·巴鲁奇表示,从最初的设计到临床测试和大规模生产,生成用于分发的针对特定变异毒株的新疫苗批次需要四到六个月的时间。但经验表明,新的变异毒株可能会在较短的时间内出现和消失。“Beta 变异毒株在两个月内来来去去,”与疫苗制造商强生公司合作的巴鲁奇说。“一旦 Beta 疫苗上市,世界上就不再有 Beta 病毒的蔓延。”同样,Delta 浪潮的峰值早于预期,而取代它的奥密克戎变异毒株在去年 11 月首次在南非被发现后,已经在南非开始消退。
由于缺乏水晶球,并且担心在可能很快从雷达上消失的变异毒株的防护上投入过多,疫苗制造商正在试探性地进行。辉瑞公司在公开声明中声称,如果“需要”,它可以在 2022 年 3 月之前交付一种基于奥密克戎的疫苗。但该公司尚未承诺开始必要的大规模有效性试验。辉瑞官员强调,目前的两剂系列疫苗和加强针仍然是预防新冠病毒传播的最佳方案。
加利福尼亚州拉霍亚斯克里普斯研究所的结构生物学家安德鲁·沃德说,各公司都在吹嘘自己快速行动的能力,“但当所有生产能力都集中在原始疫苗上时,它们对改变配方犹豫不决。”沃德补充说,在生产数十亿剂疫苗时,公司需要获得食品和药物管理局的快速通道监管承诺,以及政府准备购买它们的保证。
费城儿童医院疫苗教育中心主任、儿科医生保罗·奥菲特说,只要目前的疫苗和加强针能够预防重症,就没有必要开发新的针对特定变异毒株的版本。他认为,只有当大量接种疫苗的人感染了该变异毒株并最终因新冠病毒病住院时,才应考虑此类配方。一项研究表明,目前约有 2% 的 SARS-CoV-2 感染者最终住院,60 岁以上人群的住院率约为 9%。奥菲特说:“如果这些数字跃升至 15% 或 20%,那么我们就需要讨论疫苗是否有效的问题了。”“到目前为止,我还没有看到任何证据表明我们应该转向针对奥密克戎的特定疫苗。”
然而,并非所有人都同意这种观点。北卡罗来纳大学教堂山分校的病毒学家拉尔夫·巴里克警告说,随着人群中先前感染和疫苗接种产生的免疫力不断增强,奥密克戎面临着巨大的压力,需要进化并改变其表面结构。他说,奥密克戎很可能成为新变异毒株的骨干,并补充说,“针对奥密克戎的特定疫苗将提高门槛,使您有望提供更多的保护。”
但巴里克确实表示,追逐变异毒株的策略可能会变成一场打地鼠游戏:一种变异毒株被新的疫苗配方击败后,另一种变异毒株又会崛起取而代之。他和其他专家表示,更好的方法是转向通用疫苗,以增强针对更广泛变异毒株的抗体反应。
当前疫苗的工作原理是训练免疫细胞识别原始的刺突蛋白或其片段。重要的是,其中一些成分(称为抗原)在不同的变异毒株之间是共享的。这就是为什么疫苗训练的免疫细胞会攻击它们从未见过的变异毒株。通用疫苗的目标是通过向免疫系统展示来自同一病毒家族不同成员的抗原来扩大这种反应。
在华盛顿大学,研究人员开发了这种类型的广泛适用的疫苗,使用了来自四种密切相关的冠状病毒的蛋白质片段,包括 SARS-CoV(它在 2003 年引起了致命但有限的流行病)和 SARS-CoV-2。每种情况下的片段都是刺突蛋白的受体结合域,它是冠状病毒用来解锁人类细胞靶点上的闩锁的“钥匙”。研究人员将这些片段拴在一个计算设计的纳米颗粒上。该疫苗最近被韩国制药公司 SK Bioscience 选中,该公司正在临床试验中对其进行测试。“我们喜欢称受体结合域为病毒的阿喀琉斯之踵,”该大学的蛋白质生物化学家莱克西·沃尔斯说,他在该项目中发挥了主导作用。“在迄今为止我们看到的所有变异毒株中,这些抗原要么没有变化,要么变化非常缓慢。因此,我们的目标是,这种疫苗让您为下一个不幸的变异毒株做好准备。”
华盛顿大学疫苗的研究——以及其他机构正在开发的其他疫苗——赢得了总部位于挪威的国际非营利组织流行病防范创新联盟 (CEPI) 的财政支持。CEPI 的传播经理乔迪·罗杰斯说,当谈到这些具有广泛保护作用的疫苗时,“我们认为您会在 2024 年或 2025 年的时间范围内获得它。”
因此,巴里克说,在制造商启动更具体的配方之前,社会“将面临一段坎坷的道路”。“我的直觉是,在我们结束之前,我们仍然会遇到几个变异毒株,”他说。“各公司将不得不开发至少一些中间的针对特定变异毒株的疫苗,他们可以推出这些疫苗,无论是针对奥密克戎还是在奥密克戎席卷人群之后出现的任何变异毒株。”