Nature：科學家正在開發納米疫苗對抗新冠病毒

來源：作者：人氣：-發表時間：2020-03-13 12:43:00【大中小】

隨著來自SARS-CoV-2的感染從中國武漢擴散到全球各地，研究人員正在爭相開發一種疫苗，生命科學公司正在提供幫助。

2020年1月28日，首次官方報道2019年冠狀病毒首個病例幾周之后，美國衛生與公眾服務部在華盛頓特區召開了記者會表示SARS-CoV-2感染了數千人，中國數百萬人被隔離，但沒有方法可以治療病毒。美國國家過敏和傳染病研究所(NIAID)主任Anthony Fauci告訴記者："我們正在考慮最壞的情況，即疫情進一步擴大。"他說，為了阻止疫情爆發并拯救生命，世界需要一種疫苗。

由于疫情的嚴重程度尚不清楚，至少有五個研究小組正在努力開發一種疫苗，使用各種策略來激發有效的免疫反應。但是，與SARS-CoV-2的傳播速度相比，疫苗的開發可能是緩慢的。在寨卡病毒、埃博拉病毒和2009年豬流感的病例中，疫苗研發至少花了6個月，這仍被譽為創紀錄的速度。

臨床前和臨床試驗需要大量時間，擴大生產和分銷也需要大量時間。但是開發原型疫苗還需要大量的時間。在過去幾年中，疫苗往往來得太晚，無法幫助遏制最初的疫情。這一次，研究人員正在加快步伐--生命科學公司正在成為開發SARS-CoV-2疫苗的關鍵參與者。

1月10日，中國疾病預防控制中心向公共數據庫公布了當時還未命名的冠狀病毒的完整基因組序列，這場疫苗研發的競賽正式開始。總部位于新澤西州Piscataway的生命科學公司Genscript特別注意到了這一點。

該公司的制造工廠位于中國和美國，已經將支持開發SARS-CoV-2疫苗作為一項使命；許多中國科學家取消了他們的假期，以保持實驗室24小時運轉。在病毒基因組序列發布后不到兩周，Genscript就發布了一種用于初步篩選的新型SARS-CoV-2檢測方法，其研究人員正在應對來自世界各地疫苗開發人員的基因、蛋白質和肽的需求。

為了加快原型疫苗的開發，Genscript在幾天內就能提供完整的基因。為此，該公司首先在半導體芯片上的一組計算機控制的鉑電極上合成數千個DNA片段，每次向每個生長片段添加一個核苷酸。在他們合成這些片段或寡核苷酸后，他們使用一種專有技術將它們縫合在一起，產生高質量的長鏈DNA，然后進行克隆和測序，以驗證沒有錯誤。

Novavax是一家位于馬里蘭州Gaithersburg的生物制藥公司，為了加快重組納米顆粒疫苗的開發，該公司求助于Genscript。"我們從不接觸病毒，"該公司研發總裁Gregory Glenn說。"我們設計出我們想要的基因，然后他們制造出來，"他說。

1月10日，SARS-CoV-2的完整基因組序列上線后不久，Novavax從Genscript訂購了SARS-CoV-2的S蛋白的全長基因。這種類似注射器的蛋白質附著在呼吸道的細胞上，并向它們注入病毒RNA。

致力于開發下一代嚴重傳染病疫苗的Novavax公司計劃將全長S蛋白基因插入一種桿狀病毒，這種病毒會感染昆蟲細胞。Glenn說，當這種病毒感染實驗室培養的昆蟲細胞時，它會產生冠狀病毒S蛋白，這種蛋白被折疊并包裹在糖衣中，就好像是人類細胞產生的一樣。

然后，Novavax將把這種S蛋白插入膠束，膠束是一種病毒顆粒大小的人工膜系統。這種膠束顯示了一種叫做表位的突刺蛋白的一部分，這種蛋白進化很少，因此從一株冠狀病毒到另一株很相似。這些抗原決定基通常是免疫系統無法接觸到的，但在Novavax的疫苗中，它們是"赤裸裸地面對世界"，Glenn說。出于這個原因，它們引發了一種免疫反應，這種反應應該針對這種S蛋白的許多變體，因此可以阻止人們可能遇到的所有SARS-CoV-2的變體。

即使在今天，構建一個像S基因這樣的全長基因仍然需要高質量的工程，這很難實現，而對于Novavax來說，每一天都很重要。Genscript合成了SARS-CoV-2的全長基因，并在3天內將其交付使用。"這很了不起，" Glenn說。

Glenn說，自那以后，Novavax公司一直在加快研制疫苗，并將在初夏前進行臨床試驗。其他疫苗開發人員正在以極快的速度向前推進，使用DNA疫苗、信使RNA疫苗或一種稱為分子鉗的疫苗來穩定病毒蛋白。誰也不知道哪一個最終會勝出。

盡管如此，通往診所的競賽仍在進行，因為很多生命危在旦夕。