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高福院士:“瓶颈”鸡胚,疫苗培养绕不开的“硬核之困”

科普小知识2021-11-29 16:16:18
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“对抗流感需要做两件事:第一,检测和监测;第二,基础科学探索。”11月1日是第二个世界流感日。中国科学院院士、中国疾病预防控制中心主任高福简明扼要。他说,在抗击流感方面,仍有两个问题需要解决,即“来源”和“瓶颈”,这需要额外的基础研究。

高福院士:“瓶颈”鸡胚,疫苗培养绕不开的“硬核之困”

“来源”72变化,难以获得通用疫苗

“天花疫苗打了一辈子针,人类彻底消灭了天花。脊髓灰质炎在脊髓灰质炎病毒疫苗形成免疫屏障后被消灭。”高福说,但是到目前为止还没有发现“七寸”流感病毒,并且已经对其进行了一次性致命打击。

蔡依林的《看我72的变化》是对流感病毒最合适的描述——流感病毒的特点是它有一个多片段的阶段性基因组,而流感病毒和基因本身的突变使得病毒基因组变化非常快。一年一度的流感疫苗接种也被描述为“赌博”。

仅在甲型流感病毒(人类流感病毒有甲型、乙型、丙型和丙型)中,根据血凝素(H)和神经氨酸酶(N)的抗原性差异,将病毒分为不同亚型,如H1N1、H1N2、H2 N2等。目前,主要有三种类型的流感病毒攻击人类:“H1N1,H2N2,H3N2”。

使“源头”问题更为严重的是,没有在人群中传播的病毒(如禽流感病毒),在与感染人类的病毒“碰撞”后,很可能获得人类感染能力。“在历史上,1957年和1968年的两次流感大流行主要是由禽流感病毒和人类流感病毒之间的基因重排形成新病毒引起的。”中国工程院院士、中国农业大学动物医学院院长沈建忠警告说,如果流行性禽流感病毒获得有效的人际传播能力,它仍可能导致流感爆发。

面对流感病毒高度的变化能力,通过基础研究了解病毒的变化,分析病毒与人类免疫系统的相互作用,对通用疫苗的研发至关重要。高福在他的著作《流感病毒——我们无法躲避的敌人》中提到,建立动物模型、建立监测系统、建立免疫标准和建立预测系统将促进流感病毒通用疫苗的发展。例如,了解在流感或疫苗接种的整个生命周期中人体的变化,为个别群体建立流行病学和免疫反应监测系统,以验证和优化疫苗设计;资源和信息大数据分析系统的建立将提高流感预测和疫苗设计能力。

“瓶颈”鸡胚,疫苗培养无法避免“硬核困境”

“流感疫苗的生产面临许多困难。一个“核心”困难是从病人身上分离病毒,并在鸡胚中培养它。”高父说。目前,几乎所有的流感疫苗都是通过鸡胚培养生产的,这已经成为现有流感疫苗制备过程的“瓶颈”。

在疫苗生产过程中,需要将世界卫生组织鉴定的病毒株放入宿主体内生长并在鸡胚中复制,以获得大量病毒。获得病毒原液后,加入灭活剂去除病毒的致病性,保留并纯化后产生刺激人体产生抗体的部分。

在鸡胚中的复制应该保持高度的一致性。“但是病毒在鸡胚中的扩增需要改变,最典型的是H3N2。一旦鸡胚适应了病毒,鸡胚生产的疫苗就会发生变化,导致在实际应用中无法使用或效率低下。”高福说,这个科学问题还没有解决,很难找到更好的替代品。现在,中国正在加强这一领域的工作,并加强包括农业系统在内的交叉学科的深入研究,以提高其生产抗流感病毒短疫苗能力的稳定性。

基础研究也将提供“曲线救国”的解决方案。例如,外国研究人员设计并构建了一个疫苗构建系统,通过工程化细菌载体将DNA疫苗有效地转移到宿主细胞。DNA疫苗可以在宿主细胞中编码和表达疫苗抗原蛋白,诱导人体产生特异性抗体和免疫反应,并绕过鸡胚生产的环节。

——原题目:高福院士:流感疫苗面临“困境”,需要更多基础研究