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Apr. 20 2020

為什麼COVID-19疫苗可能需要超過一年才會問世

  • 2020年3月23日在丹麥哥本哈根大學研究實驗室的一名研究人員正在研製對抗新型冠狀病毒COVID-19的疫苗。PHOTOGRAPH BY THIBAULT SAVARY, AFP VIA GETTY IMAGES

    2020年3月23日在丹麥哥本哈根大學研究實驗室的一名研究人員正在研製對抗新型冠狀病毒COVID-19的疫苗。PHOTOGRAPH BY THIBAULT SAVARY, AFP VIA GETTY IMAGES

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一名專家警告,考量到製造這些藥物背後的歷史與科學,「一年到18個月絕對是前所未見的速度」。

賓夕法尼亞大學長老會醫學中心正等待著疫情的浪潮來襲。在這間位於費城的醫院裡,工作人員正在焦慮地準備迎戰激增的COVID-19病例,這場疫情風暴已經席捲了附近的紐約州和紐澤西州,使這些地區的醫療體系不堪負荷,並留下成堆的屍體。

賓大長老會醫學中心的感染防控主任茱迪絲.奧唐諾(Judith O’Donnell)說:「你處理了一件又一件的事,結果一天結束時,你手上卻還有20件事需要解決,因為有許多狀況持續發生。」

在全美各地,像奧唐諾這樣的醫護人員正面臨這些令人難以負荷的狀況。他們知道可能要等待很長時間,才能取得一種對抗這場病毒侵襲時特別有用的武器:疫苗。超過兩世紀以來,人類使用這種醫療技術成功對抗了麻疹與流感等敵人,證明疫苗能在疫情到處肆虐之前遏止疾病爆發。

如今製藥公司與大學正在加緊速度研發COVID-19疫苗,而根據世界衛生組織(WHO)的資料,目前至少有62種候選疫苗在研發中。初期證據顯示,新型冠狀病毒患者能產生抗體,也就是血液中攻擊與中和病毒的蛋白,因此專家樂觀地認為疫苗將會被成功研發出來。

令人振奮的進展大多集中於摩德納醫藥公司(Moderna Therapeutics),該公司已經擁有初步發展,在新型冠狀病毒的基因序列發布後僅僅42天就準備好進行臨床試驗。不過,雖然政府官員及新聞報導很快就將這件事稱為破紀錄的發展,但研發這種藥物所根據的生物技術已經存在將近30年,卻從未製造出一種有效對抗人類疾病的疫苗。(摩德納醫藥公司尚未回應評論要求。)

如果以過去歷史作為參照,那麼全世界需要等待超過一年或甚至更久才會有冠狀病毒疫苗問世。流行性腮腺炎疫苗被視為最快批准的疫苗,但從收集病毒樣本到1967年取得藥品許可證也花了四年時間。臨床試驗有三個階段,而當前COVID-19試驗的第一階段要到今年秋季、2021年春季或更晚才會完成。花時間進行安全檢驗是有充分理由的。舉例來說,在模型實驗中,有些針對相關冠狀病毒SARS(嚴重急性呼吸道症候群)的初步疫苗其實反而會增強這種疾病。

彼得.霍特茲(Peter Hotez)說:「一年到18個月絕對是前所未見的速度。」他是貝勒大學國家熱帶醫學院院長。「或許在利用新科技或投資足夠金錢的條件下,這件事能夠成真,但我們必須非常謹慎看待這些預估疫苗問世時間的說法。」

↑↑↑↑↑101科學教室:流感病毒

多重路徑

所有疫苗的作用機制都是讓免疫系統相信身體需要對外來入侵者做出反應,不論入侵者是病毒、細菌或寄生蟲都一樣。古典的方法需要將完整病毒弱化或殺死,然後把病毒殘骸注射進人體。藥物研發人員兼愛荷華大學藥學院教授阿里.薩利姆(Ali Salem)說,這就是傳統的天花、麻疹、流感疫苗的製作方法。

這種傳統技術仰賴免疫系統對病原體製造的特有蛋白產生反應,這些蛋白通常包覆在病毒表面,會使身體大量製造抗體。隨著時間過去,疫苗製造人員發覺他們不需要完整病毒,而是能夠用單一蛋白作為替代,以產生強烈的免疫反應。貝勒大學國家熱帶醫學院副院長瑪麗亞.埃琳娜.波塔奇(Maria Elena Bottazzi)說,這些以蛋白為基底的疫苗製作起來較容易也較便宜,而且已經成為醫療專業人員最常使用的類型。

開發COVID-19疫苗時有一項主要問題,就是對於任何一種人類冠狀病毒,都不存在具有醫學證明的疫苗先例。2002年SARS跟2012年MERS(中東呼吸症候群冠狀病毒感染症)疫情都是由新型冠狀病毒的近親所導致的,儘管它們就像是奪去大約1600條人命的「鳴槍警告」,但我們並未研發出這兩種疾病的疫苗。

霍特茲說:「如今我們已經在21世紀的每個十年都見到一場冠狀病毒流行,我們知道這是很大的威脅。」他與波塔奇一同主持德州兒童醫院疫苗研發中心(Texas Children’s Hospital Center for Vaccine Development),他們在那裡針對受到忽視的疾病與冠狀病毒製作蛋白疫苗。不過,雖然這些疫情向全世界警告了冠狀病毒家族的致命潛力,但SARS在疫苗通過臨床試驗之前就消失了,而MERS感染的病例又太少,無法讓研發人員獲得長期資助。

儘管摩德納等公司的初步發展激起大眾對於迅速成功的興奮與希望,但過去以類似生物技術製作的疫苗卻難以證明對人類有效。這種類型的藥物將病毒的基本遺傳物質──DNA或RNA──放入人類細胞,然後在細胞內製造出引發免疫反應所需的蛋白。

DNA與RNA疫苗具有一項優勢:只要疫苗研發人員拿到公布的微生物基因組,就能比較迅速地研發疫苗。它們也比較容易透過微調有益的免疫反應來進行調整。這種策略在疾病的動物模型上一直有效,而且由於之前用於MERS的研究結果大有希望,所以第二種同類型的COVID-19候選疫苗已經在4月6日進入臨床試驗。不過,波塔奇和霍特茲說人類是不同的動物物種,他們擔心這些關於DNA及RNA疫苗的炒作或許會使人們懷抱錯誤的希望。

「如果你檢視大家以DNA平臺製作人類免疫缺陷病毒(HIV)疫苗的所有嘗試,你會發現他們尚未找到讓這些DNA分子進入正確細胞的準確配方。」波塔奇以多年來研發HIV疫苗的不斷失敗當作例子,說道:「這是有點神祕的科學領域,這就是為什麼它們仍然處於實驗階段的原因。」

誰先取得疫苗?

雖然討論研發COVID-19疫苗的最佳方式似乎屬於學術議題,但這項議題的結果卻能決定製作疫苗需要多少成本,並進一步延伸至決定誰能買得起疫苗。波塔奇、霍特茲與薩利姆都說,生產DNA及RNA疫苗可能比傳統疫苗的成本遠遠更高。

霍特茲說:「我們即將見到許多新科技進入臨床發展領域,而我認為這其實是件好事,因為我們會學到很多。」十年來,他與波塔奇一直在努力研發低成本冠狀病毒疫苗。「我們很擔心世界上最窮困的人民會在這個過程中受到忽視。」

醫學流行病學家兼全球疫苗免疫聯盟(GAVI Alliance)的執行長塞斯.巴克利(Seth Berkley)說,為了不讓這件事發生,世界各地的領導人可能需要達成共識並簽署一份全球取得協議。該聯盟是一個國際醫療合作組織,致力於擴展大眾取得免疫方法的機會。這樣一份協議能夠有助於保障易感族群──年長者、醫護人員、資源嚴重匱乏區域的人──擁有優先獲得疫苗的權益。這也會讓贏得COVID-19疫苗研發競賽的公司或大學能夠迅速地跨國轉移他們的生物技術。

舉例來說,伊波拉疫苗是在加拿大研發,然後轉移到美國的學術研究人員與生技公司手上,最後在德國製造。如今,歸功於大範圍的疫苗接種,全世界第二大規模的伊波拉疫情可能終於要結束了。

一份全球取得協議或許也有助於製造出不只一種的COVID-19疫苗,每一種疫苗都有效,但以不同價格在不同市場銷售。波塔奇說,這種制度以前曾經出現在人類乳突病毒(HPV)疫苗上。

如果COVID-19疫苗確實問世了,有個懸而未決的大問題是疫苗的免疫作用能維持多久。

任職於賓大長老會醫學中心的奧唐諾說:「如果接種疫苗一次就能擁有終身免疫,那麼這對於全世界將是重大消息。」然而,對於普通感冒冠狀病毒的免疫力通常只能延續一兩年,這表示人們會需要定期施打任何一種COVID-19疫苗。

同時奧唐諾也說,為了幫助醫護人員,有一件人人都能做又最有價值的事就是遵循公衛機關的建議:「落實社交疏離、待在家裡、洗手、別碰你的臉。盡可能採取越多預防措施越好,來保護你自己不要感染這種疾病。」

 

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