约翰霍普金斯大学分子微生物学和免疫学教授:RNA疫苗为何如此不同?为何能对付现有的变种新冠病毒?

2021-02-26 10:54:34 174
最近,约翰·霍普金斯大学彭博公共卫生学院分子微生物学和免疫学系教授黛安·格里芬(Diane Griffin)和约翰霍普金斯卫生安全中心的资深学者Gigi Gronvall博士回答了一些大家关心的RNA疫苗问题,例如RNA疫苗为何如此不同?为何能对付现有的变种新冠病毒等等 。对于现在广泛传播的“英国变种”,约翰霍普金斯大学公共卫生学院卫生安全中心的资深学者吉吉·格隆瓦尔(Gigi Gronvall)认为这些不同变种中刺突蛋白的突变似乎不会让病毒逃离疫苗。

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最近,约翰·霍普金斯大学彭博公共卫生学院分子微生物学和免疫学系教授黛安·格里芬(Diane Griffin)和约翰霍普金斯卫生安全中心的资深学者Gigi Gronvall博士回答了一些大家关心的RNA疫苗问题,例如RNA疫苗为何如此不同?为何能对付现有的变种新冠病毒等等 。 


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黛安·格里芬(Diane Griffin)教授,图源:JHU官网


1、RNA疫苗为何如此不同?


我们对任何疫苗的预期都是提供病毒蛋白,让接种者产生免疫反应。我们可以采用多种方法实现这一点。一种方法是灭活整个病毒,这样它就不会使人生病。另一种方法是提供编码蛋白质的核酸,让(接种者的)细胞实际制造蛋白质。


RNA 是为细胞制造的蛋白质编码的核酸。基本上,它拥有能够合成蛋白质所需的所有信息。这些疫苗旨在传递编码病毒蛋白的 RNA,让细胞真正制造该蛋白,然后刺激免疫系统。


2、RNA 疫苗有什么优势?


因为细胞本身要制造这种蛋白质,所以它更有可能是原生蛋白质,或者具有正确的蛋白质折叠和能量特性,而病毒也会有这种特性。另一个大的优势是,它们的制造速度很快。如果有基本的平台,该平台(允许)插入你所感兴趣的特定蛋白质序列,则只需取出(该)序列,然后放入另一个序列。用一种新的、不同的编码序列代替一种蛋白质的速度是非常快的。


此外,对于这些疫苗,生产过程变得相对简单。无需让它们在细胞中生长,也不需要一些使生产过程变得复杂的程序,或与经历一系列的麻烦来向美国食品药品监督管理局证明细胞没有被污染。这些疫苗会绕过所有这些步骤。


它要求对 RNA 进行相当多的操作,因为 RNA 本质上不稳定。经过研发,这些 RNA 疫苗不太可能成为反应原,(或不太可能)导致生病。RNA 也必须与某种系统结合发挥作用。目前正在使用的,并且被证明是最成功的是他们所称的脂质纳米颗粒,它基本上围绕将成为疫苗的 RNA 做两件事。首先,它可以保护 RNA 不被降解。其次,它与细胞相互作用(允许 RNA 进入)。然后 RNA 可以被释放出来,让细胞真正制造出我们想要的蛋白质。


3、RNA 疫苗为何能对付现有的变种新冠病毒?RNA疫苗能对付比如现在广泛传播的“英国变种”吗?据估计其传染性要高出40%-70%。


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吉吉·格隆瓦尔(Gigi Gronvall),图源:JHU官网


约翰霍普金斯大学公共卫生学院卫生安全中心的资深学者吉吉·格隆瓦尔(Gigi Gronvall)教授说:“到目前为止,这些不同变种中刺突蛋白的突变似乎不会让病毒逃离疫苗。


但这种情况可能会改变,特别是随着SARS-CoV-2继续在世界各地传播,每一个新的宿主都创造了变异的机会。如果这些突变显著地改变了蛋白质的结构,新的变异可能会避开其他变异疫苗引发的抗体。


幸运的是,mRNA疫苗非常适合跟上病毒版图的突然变化。mRNA本身是通过一个标准化的过程制造的,其核心成分是编码特定病毒蛋白质的DNA序列。这意味着疫苗制造商可以通过简单地调整“配方”来编码一种新的蛋白质,从而更新疫苗来抵御新毒株


格隆瓦尔教授说:“如果这种病毒成为地方性流行病,可能需要推出新的疫苗变种,以匹配(常态)生根的变种。”她指出季节性流感疫苗是一个类似的例子。


基因疫苗


RNA疫苗和DNA疫苗同属于基因疫苗,又称核酸疫苗。


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图源:IMMUNOLOGY.org


目前已上市的RNA疫苗有美国Moderna 、 美国Pfizer辉瑞以及德国BioNTech 联合研发的疫苗。


美国疫苗接种进度


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3月4日,根据美国疾病控制和预防中心(CDC)的最新数据,全美接种新冠疫苗的平均速度已经超过了每日200万剂。就在一个月前这个数字约为130万,增速53.8%。总统拜登上任后为美国设定了每天接种150万剂的目标,而目前早已超过了这一水平。


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美国每日接种新冠疫苗数量,来源:纽约时报


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https://www.jhsph.edu/covid-19/articles/for-mrna-vaccines-covid19-is-just-the-beginning.html

https://www.centerforhealthsecurity.org/our-people/gronvall/

https://www.jhsph.edu/covid-19/articles/the-new-technology-behind-covid19-rna-vaccines-and-what-this-means-for-future-outbreaks.html

https://www.jhsph.edu/faculty/directory/profile/281/diane-e-griffin



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