滅活疫苗、重組蛋白疫苗、腺病毒載體疫苗、mRNA疫苗……經(jīng)歷疫情之后,大多數(shù)人對(duì)這些疫苗的種類(lèi)已不陌生。不知是否記得,中國(guó)第一款新冠疫苗的上市時(shí)間是2020年12月底,那時(shí)距離疫情爆發(fā)已經(jīng)過(guò)去整整一年。
我們不禁要問(wèn),面對(duì)大規(guī)模疫情,疫苗研發(fā),能否“再快一點(diǎn)”?
24日,浙江大學(xué)化學(xué)系唐??到淌趫F(tuán)隊(duì)發(fā)表在《自然·生物醫(yī)學(xué)工程》上的一篇文章提出了一種顛覆認(rèn)知的思路:用不經(jīng)過(guò)處理的“野生”活病毒制備疫苗,這將極大簡(jiǎn)化疫苗制備流程,縮短臨床轉(zhuǎn)化的時(shí)間。然而,自從18世紀(jì)末英國(guó)醫(yī)生琴納給人接種牛痘病毒預(yù)防天花后,還沒(méi)有哪種疫苗是將活體病毒“拿來(lái)就用”的。唐??祱F(tuán)隊(duì)是如何做到的?
一切歸功于一款特殊材料——?dú)ぞ厶撬z。
在一般的疫苗研發(fā)流程中,科學(xué)家需要將病原微生物或其代謝產(chǎn)物經(jīng)過(guò)人工減毒、滅活,或者用基因工程等方法加以改造,在確保安全性的前提下盡可能提高保護(hù)效率。這個(gè)過(guò)程充滿困難,也十分耗時(shí)。
對(duì)于“活病毒疫苗”來(lái)說(shuō),安全性和有效性仍是必須攻克的兩個(gè)難題。唐??祱F(tuán)隊(duì)的做法非常巧妙:他們用殼聚糖水凝膠制作了一個(gè)疏密有致的“牢籠”,將病毒包裹在其中,病毒雖然出不去,但免疫細(xì)胞卻能進(jìn)來(lái)。
也就是說(shuō),這種方式既能控制病毒不在人體內(nèi)大量繁殖、攻擊人體器官,同時(shí)也能在局部激活免疫系統(tǒng),呈遞特異性抗原,再輸送到淋巴結(jié)。
研究團(tuán)隊(duì)成員、浙大求是高等研究院副研究員王曉雨告訴記者,活病毒帶的負(fù)電荷與水凝膠中帶正電荷的殼聚糖分子剛好正負(fù)相吸,通過(guò)靜電作用將病毒固定在凝膠中。殼聚糖水凝膠中還有很多特有的水通道,能讓免疫細(xì)胞順利進(jìn)出。此外,他們還在凝膠中加入了碳酸鈣納米顆粒作為“誘餌”,吸引更多免疫細(xì)胞對(duì)病毒進(jìn)行“就地剿滅”。
“我們花費(fèi)了5年時(shí)間去設(shè)計(jì)這款材料,不斷地優(yōu)化溫度、配比等相關(guān)參數(shù),確保水凝膠不會(huì)造成任何泄露‘病毒污染’的風(fēng)險(xiǎn)?!碧祁?嫡f(shuō)。
為了檢驗(yàn)這種方法的有效性,唐睿康團(tuán)隊(duì)和軍事醫(yī)學(xué)研究院生物工程研究所合作,拿真的寨卡病毒試了一試。
寨卡病毒是一種通過(guò)蚊蟲(chóng)叮咬傳播的病毒,目前還沒(méi)有相關(guān)疫苗問(wèn)世。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在注射了水凝膠包裹的寨卡病毒后,小鼠的血液里完全沒(méi)有檢測(cè)到病毒擴(kuò)散的跡象,28天后再次對(duì)小鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試,結(jié)果顯示所有小鼠都經(jīng)受住了病毒的攻擊,存活率達(dá)了到100%。
在唐??悼磥?lái),如果說(shuō)經(jīng)過(guò)減活、改造的病毒能夠調(diào)動(dòng)免疫系統(tǒng),模擬一次打擊病毒的“演習(xí)”,那么活病毒疫苗引發(fā)的則是一場(chǎng)真槍實(shí)彈的操練,從后者中獲得的免疫策略更加精準(zhǔn),也更加高效。
“用材料改變生命”是唐??嫡n題組的愿景。此前,唐??祱F(tuán)隊(duì)的多項(xiàng)研究均展示出了用化學(xué)、材料學(xué)顛覆生命科學(xué)研究的可能性,比如用發(fā)明仿生修補(bǔ)液實(shí)現(xiàn)牙釉質(zhì)“再生”、借助植物光合作用的“能量”治愈退行性關(guān)節(jié)炎等等。
“這次,我們從基礎(chǔ)研究的角度,從無(wú)到有地開(kāi)辟了一條疫苗研發(fā)的新路徑?!碧祁?嫡f(shuō),“相信未來(lái)會(huì)有更多科學(xué)家沿著這條路走下去,早日將概念應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)中?!?/p>