1月10日，中国研究人员公布了一种神秘的、快速传播的病毒的基因组，证实了丹·巴鲁克(Dan Barouch)的最大担忧。该基因组与导致2003年SARS爆发的冠状病毒的基因组相似，但也有显著差异。新利棋牌手机版下载“我立刻意识到，没有人会对它免疫，”巴鲁克说，他是波士顿贝斯以色列女执事医学中心病毒学和疫苗研究主任。
几天之内，他的实验室和世界各地的几十个其他实验室开始设计疫苗，他们希望可以保护数十亿人免受SARS-CoV-2病毒的影响，这是二战以来全球健康和繁荣面临的最大挑战。18新利官网多久了到4月初，19个国家的近80家公司和研究机构正在研究疫苗，其中大多数以基因为基础，而不是使用传统方法，例如70多年来用于流感疫苗的方法。这些实验室预测，到2021年初，一种商业疫苗将可用于紧急情况或慈善用途——考虑到针对全新病原体的疫苗已经花了10年时间完善和部署，这是令人难以置信的快。即使是快速研发的埃博拉疫苗，也花了五年时间进行广泛的试验。如果巴鲁克和他的同行们能在一年内提供一种安全、有效的混合疫苗，“这将是历史上发展最快的疫苗，”他说。
然而，这是一个很大的“如果”。尽管实验室已经为其他病毒创造了几种基于基因的疫苗，但还没有一种用于人类疾病的商业化疫苗。
一种常规的疫苗注射到体内，将选定的病毒片段插入到注射部位附近的细胞中。免疫系统识别这些碎片上的分子，即抗原，作为威胁，并通过制造抗体做出反应，这些分子可以在身体的任何地方找到病毒并将其中和。一旦这种“彩排”发生，免疫系统就会记住如何击退入侵者，从而阻止未来的感染。
现有的方法是在鸡蛋中培养弱化的病毒，最近的方法是在哺乳动物或昆虫细胞中培养，然后提取所需的片段。这个过程可能需要4到6个月的时间，才能为每年都会发生变化的常见病毒(如流感)找到合适的抗原。一种新的细菌可能需要数年的多次尝试。对于一种已经蔓延到大流行程度的病毒来说，这样的速度太慢了。
相反，实验室正在转向基于基因的疫苗。科学家们利用来自病毒基因组的信息来创建特定抗原的蓝图。这个蓝图是由DNA或rna分子组成的，这些分子保存着遗传指令。然后，研究人员将这些DNA或RNA注入人类细胞。细胞的机制利用这些指令制造病毒抗原，免疫系统对其做出反应。细胞对指令的反应是它们日常存在的正常部分。这与传染性病毒利用的特性相同;它们不能自己复制，所以它们使用细胞的机制来复制自己。它们冲出细胞，感染更多的细胞，扩大感染范围。
几乎所有的实验室都想找到一种方法来训练人类细胞制造一种叫做刺突蛋白的抗原。它从SARS-CoV-2中伸出来，就像轮胎上的螺柱，让病毒与人类细胞结合并潜入其中。几乎所有的实验室都在使用三种方法中的一种来提供峰值蓝图。第一个是DNA质粒，通常是一个小的环状分子。质粒是一种方便的工具，因为如果病毒发生突变，研究人员可以很容易地替换出新的蓝图。dna质粒疫苗已经被用于鱼、狗、猪和马的兽医用途，但在人体上的应用却滞后，主要是因为疫苗难以通过细胞的保护外层膜到达细胞内部的机械装置。最近的一项改进是用一种仪器将疫苗注射到注射部位附近的细胞上，这种仪器会使细胞膜上的小孔打开，这样疫苗就可以进入。
Inovio Pharmaceuticals，总部位于宾夕法尼亚州普利茅斯会议。，正在采用dna -质粒方法。几年前，该公司针对另一种冠状病毒中东呼吸综合征(MERS)的刺突蛋白开展了临床试验。新利棋牌手机版下载该公司首席执行官约瑟夫·金(Joseph Kim)表示，接种疫苗者的抗体水平“与我们从MERS(自然)康复者的血液样本中看到的抗体水平一样好，甚至更好。”该公司调整了其平台——质粒和测试手段——来生产SARS-CoV-2疫苗。
dna质粒疫苗的工作原理是将基因蓝图转移到细胞机制中的RNA上，从而产生刺突抗原。但科学家可以通过在RNA链中嵌入蓝图来跳过质粒这一步。第二种方法被称为RNA疫苗。RNA通过注射到体内的脂质携带;脂类是很容易进入细胞的脂肪分子。研究表明，RNA疫苗在动员免疫系统产生抗体方面可能比DNA质粒更好。它们似乎还能诱导更强的免疫力——免疫系统中更强的记忆——因此需要更低的剂量。一些RNA疫苗正在对其他病毒性疾病进行早期临床试验，包括狂犬病、艾滋病毒和寨卡病毒。马萨诸塞州坎布里奇的Moderna。美国正在用这种方法研究SARS-CoV-2。
RNA疫苗不如dna质粒疫苗稳定;体内常见的酶可以迅速降解它们。高温也会毁了它们。RNA疫苗通常必须冷冻或冷藏，这造成了物流上的障碍，特别是在较贫穷的国家。dna质粒疫苗在较高的温度下是稳定的。
巴鲁克和他在强生公司的合作者正在使用第三种方法:将DNA蓝图插入普通感冒病毒中。当被注射时，这种被称为腺病毒的载体会感染人类细胞，并传递它所携带的蓝图。腺病毒擅于进入细胞，但过去的研究表明，人类免疫系统很容易识别一些腺病毒，并在它们潜入细胞之前攻击它们。巴鲁克正在使用一种腺病毒，测试表明这种病毒不太可能被识别出来。一些专家还担心腺病毒本身可能在体内复制并导致疾病。为了解决这个问题，Barouch的团队正在使用一种不可复制的工程病毒——它不能在人体细胞内复制自己，因为它需要一种人体不提供的物质来进行复制。4月下旬，牛津大学(University of Oxford)开始了另一种非复制腺病毒的有限人体试验。
一旦疫苗的基本功能在实验室培养中得到确认，就会在动物身上进行评估，看看它是否安全，以及它是否会引发免疫反应。接下来，它将在以人为本的小群体中进行测试，以检查其安全性和副作用，然后在越来越多的群体中测试其有效性。Inovio公司的DNA质粒进入了小规模人体试验4月6日，也就是新冠病毒基因组公布3个月后。Moderna在3月16日就开始了其RNA疫苗的小型人体试验，时间甚至更快。4月，美国政府承诺，如果试验顺利，将提供高达4.83亿美元的资金，以加快大规模生产。巴鲁克的实验室仅用了4周时间就设计出了腺病毒疫苗的原型。强生公司正与巴鲁克的实验室合作，在老鼠、雪貂和恒河猴身上进行测试。3月30日，美国和强生公司(Johnson & Johnson)承诺投入超过10亿美元，资助大型人体临床试验。如果有限的试验得到证实，这些试验将于9月开始。
虽然从爆发到小型试验的时间比使用鸡蛋方法要快得多，但不能保证基因工程疫苗的延长试验不会花费数年时间。幸运的是，SARS-CoV-2的变异速度似乎不像流感那么快，这表明一种有效的疫苗一旦开发出来，可能会在很长一段时间内提供保护。
除了疗效之外，专家们还在观察“疾病增强”的试验，即疫苗可能无意中加重COVID-19的症状，而COVID-19是SARS-CoV-2引起的疾病。2004年，接受SARS实验疫苗的雪貂出现了破坏性炎症。金说，接受SARS实验疫苗治疗的人没有出现疾病加重的症状。但这些配方从未进入大规模的人体试验，因为疫情在一年多的时间里就耗尽了。疫情导致近30个国家约8000人患病。
企业正在加快SARS-CoV-2疫苗的开发时间，部分原因是同时在多个动物物种中测试疫苗，并在少量人身上进行测试。通常这个过程是一次一个动物，然后是人，以确保副作用小，免疫反应大，疾病实际上被打败。缺乏时间意味着更大的风险。
保护全球免受COVID-19的影响需要巨大的制造能力。dna质粒和RNA疫苗从未被扩大到数百万剂量，像Inovio和Moderna这样的小公司内部也没有这样的能力。据巴鲁克说，腺病毒疫苗一开始更耗时，但一旦证明它“可以迅速扩大规模”。强生公司(Johnson & Johnson)使用腺病毒方法生产了数百万剂量的埃博拉疫苗，这些疫苗目前正在广泛的人体试验中。一些研究小组正在研究其他需要更长时间的DNA技术。
亚利桑那州立大学病毒学家和冠状病毒专家布伦达·g·霍格(Brenda G. Hogue)表示，目前还没有哪种原型疫苗是最受欢迎的。新利棋牌手机版下载但她表示，基因工作的速度和公司在背后投入的全部力量令人鼓舞:“我感到非常积极。”
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