闪电般的追求COVID其他疾病的疫苗,它意味着什么

当科学家们开始寻求SARS-CoV-2冠状病毒的疫苗在2020年初,他们很小心不要承诺快速成功。最快的任何疫苗之前被开发出来,从病毒取样到批准,是四年,流行性腮腺炎在1960年代。希望一个即使是2021年的夏天似乎很不乐观。

但到了12月的开始,一些疫苗的开发人员宣布优秀的大型试验结果,与更多的承诺。12月2日,由制药巨头辉瑞疫苗与德国BioNTech生物技术公司成为第一个充分测试免疫被批准用于应急使用。

的速度推进“挑战我们整个范式的什么是可能的疫苗发展”,娜塔莉·迪恩说,在盖恩斯维尔的弗洛里达大学的一位生物统计学家。容易希望其他疫苗可能已经在一个类似的时间表。这些都是非常必要的:疾病,如疟疾、肺结核和肺炎每年导致数百万人死亡进一步,研究人员预测致命的流行病。

COVID-19体验几乎肯定会改变未来的疫苗科学,Dan Barouch说,病毒学和疫苗研究中心主任波士顿哈佛医学院麻省。“这表明疫苗研发如何快速进行时,是一个真正的全球紧急和足够的资源,”他说。生产疫苗的新方法,如通过信使核糖核酸(mRNA),验证了COVID-19回应,他补充道。“这表明,在安全的前提下可大大加速开发过程。”

世界能够如此迅速地开发COVID-19疫苗,因为多年的先前的研究在相关病毒和更快的方法来制造疫苗,巨大的资金,使公司运行多个并行试验,和监管机构比平常更快地移动。其中的一些因素可能会转化为其他疫苗的努力,特别是快速制造平台。

但是没有保证。重复如此快速的成功发展需要类似的巨额资金,这可能是只有一个类似的社会和政治的紧迫感。它也取决于,病原体的性质。与病毒变异SARS-CoV-2相对缓慢属于一种专门研究家庭发生,科学家可能——听起来奇怪——已经很幸运。

年的高级研究

的研究有助于开发新的冠状病毒疫苗1月份才开始。多年以来,研究人员一直关注相关冠状病毒,导致SARS(严重急性呼吸系统综合症),即(中东呼吸系统综合症),和一些一直致力于新型疫苗的努力,现在已经还清了。

传统疫苗含有病毒蛋白质或禁用病毒本身的形式,刺激人体的免疫防御活病毒感染。但前两个COVID-19疫苗的功效在宣布大规模(三期)临床试验使用一串mRNA在脂质外套。信使rna编码的关键蛋白质SARS-CoV-2;一旦我们的细胞内信使rna,我们的身体产生这种蛋白质。作为抗原——外国分子引发免疫反应。疫苗由由美国制药公司辉瑞和BioNTech现代化都使用信使rna编码的蛋白质,这码头人工细胞膜和允许冠状病毒入侵细胞。

“很多进了信使RNA的平台,我们有今天,”耶鲁大学医学院免疫学家作者Iwasaki说在纽黑文,康涅狄格州,曾在核酸疫苗——那些基于长度的DNA或RNA——二十多年。的基本研究DNA疫苗至少25年前开始,和核糖核酸疫苗都受益于10 - 15年的研究,她说,一些针对癌症疫苗。已经成熟的方法只是在正确的时间;五年前,RNA技术就不会准备好。

例如,研究人员在美国国家过敏症和传染病研究所(NIAID)在贝塞斯达,马里兰州,知道从他们的研究即非典,最好是调优RNA序列稳定产生的突起蛋白形式采用码头前的宿主细胞。“如果你可以在原来的陷阱pre-fusion状态,它变成了一个更好的疫苗抗原,”巴尼·格雷厄姆说,NIAID的疫苗研究中心副主任。给NIAID团队合作,与现代化,一次领先1月份SARS-CoV-2测序。“事实上,人们一直密切关注冠状病毒真的让整个过程加速,”院长说。

第三种疫苗功效11月在III期临床试验,由阿斯利康制药公司与牛津大学,英国不使用信使rna。相反,病毒载体(或载体)持有额外SARS-CoV-2突起蛋白编码基因材料。这也得益于多年的研究选择向量;在这种情况下,公司选择了一个修改的腺病毒从黑猩猩的粪便分离形式。这样的进步传统疫苗也来自对SARS的研究,即,埃博拉病毒和疟疾,Beate•卡普曼说,疫苗中心主任伦敦卫生与热带医学学院的,和这样的方法仍低于使用信使rna。

疫苗研究人员与SARS-CoV-2幸运的在很多方面,Iwasaki说。病毒没有变异很多或者挫败人体免疫系统的有效策略,她说,不像艾滋病毒,疱疹甚至流感。相比之下,疱疹病毒有更多逃避能力——它积极阻止抗体绑定,这使得它很难找到一个有效的代理。和流感病毒的快速突变为每一个流感季节需要不同的疫苗配方。

增压与资金

疫苗开发的最慢的部分并不是治疗寻找候选人,但测试它们。这往往要花上数年(见“疫苗创新”),与企业运行有效性和安全性测试动物然后在人类。人类测试需要三个阶段涉及到的人越来越多,比例不断升级的成本。COVID-19疫苗经历了同样的试验,但数十亿美元注入过程使企业承担金融风险通过运行一些测试在同一时间(见“一年疫苗”)。

与大量给疫苗公司由公共基金和私人慈善家,“他们可以做临床前和第一阶段,II和III试验,以及制造、并行而不是顺序”,绿诺科技Rappuoli说,葛兰素史克公司的疫苗部门首席科学家在锡耶纳,意大利。这意味着公司可以赌博开始大规模测试和制造的候选人可能不工作。“这是完全消除整个开发过程,”•卡普曼说。

疫苗科学就不会产生如此快的结果没有这个资金,她说。“这没有发生与埃博拉病毒,这是毁灭性的社区在非洲(2014 - 16)”,埃博拉病毒疫苗因此需要更长的时间来培养。钱只有物化这次因为所有国家,包括富国,面临经济灾难:表明未来的疫苗的发展,包括现有的疾病,如疟疾,不会像快速。“除非你的钱,没有办法加速,“Rappuoli说。

病毒学家Peter Hotez休斯顿贝勒医学院的德克萨斯州,表明,大型制药公司可能被欲望动机不仅停止大流行,但也由政府资助他们的研究和发展的机会。公共投资约100亿美元,美国操作翘曲速度疫苗计划”表示最大的政府刺激计划制药公司看过”,Hotez说。

动力不都来自COVID-19流行的紧迫性。先前的传染性和致命病毒推动了国家和全球的创作基础设施能够促进更快的疫苗开发。埃博拉和Zika病毒爆发的开始更好的全球协调如何应对传染病危机,格雷厄姆说。“如果2002年SARS传播,我们不会有疫苗技术或协调系统,我们有一个更困难的时期,”他说。

特别是,流行病防范创新联盟(CEPI)于2017年发射升空;它的目标是创建所需的技术基础设施迅速和负担得起的疫苗发展的几个已知病毒流行潜力,包括即,埃博拉病毒和Zika病毒。CEPI SARS-CoV-2疫苗的部分资金支持工作,包括通过现代化和牛津大学。

在试验的最后阶段,它帮助COVID-19无处不在,因为公司需要感染表明疫苗的工作。很难进行药效试验——特别是当疾病本身并不普遍,院长说,在这种情况下如事情爆发的疾病是不完整的,在一些地区和低感染率达到顶峰。

COVID-19体验也可能促使监管思考。虽然没有放松严格的标准疫苗批准,第一个候选人大多被批准下应急使用规定。这些都是快但要求公司进行后续调查寻找副作用和持续的功效。国家监管机构还交换信息COVID-19疫苗试验的赞助下一个全球机构叫药品监管机构的国际联盟,成立于2012年。它旨在达成共识疫苗试验的最佳终端等问题,以及如何协调推出疫苗副作用的监测(见也自然588年,195年;2020年)。

福利其他疫苗

COVID-19流行应该看到一些疫苗开发的永久性改变。首先,它可能建立使用信使核糖核酸疫苗——未曾在普遍使用在人——作为一个快速的方法为其他疾病。说:“这项技术革新疫苗学•卡普曼。候选人mRNA疫苗可以在几天内化学合成相比之下,更复杂的生物技术生产蛋白参与细胞。“技术有助于灵活的即插即用的方法,将被要求回应[未来]大流行,”•卡普曼说。

更重要的是,“RNA简化了制造很多,”Rappuoli说。“你可以使用相同的设施使RNA为不同的疾病。减少所需的投资。“公司还应该扩大他们的生产能力,因为他们仍然需要让麻疹疫苗,小儿麻痹症和其它疾病,即使他们产生COVID-19免疫接种。在未来,可以帮助来满足需求。

大型临床试验COVID-19疫苗,和其他发展,应该提供更广泛的数据对于理解免疫反应,Hotez说。“鉴于所有不同的技术,和详细的信息收集临床志愿人口,抗体和细胞反应,我们可以学习更多的从人类疫苗反应今年比前几十年。人类疫苗可以使量子飞跃。”

不过,其他疫苗只可以开发类似的速度当感染水平很高,从而能够进行大规模试验相对迅速,和大量的资金。和其他病毒可能是更难比SARS-CoV-2变成了目标。

这就是为什么我们需要知道更多关于所有家庭的病毒,研究人员说。至少有24其他病毒可以感染人类的家庭,格雷厄姆说。而不是等待资源陷入战斗下弹出病毒,资金应该用在现在设置系统监控所有这些病毒和生成数据原型感染每一个家庭,他说。

换句话说,再多的钱将帮助没有基础科学建立在一个坚实的平台。COVID-19疫苗的非凡的成功”是一个很好的例子,科学能做什么非常迅速”,Iwasaki说,“但这不会在一夜之间发生。”