有效!我国率先发布新冠病毒疫苗动物实验研究结果!疫苗临床前都经历了啥?快来get吧!

时间:2020-05-14 21:39:09   来源 网络   作者:网络

       5月6日,我国科学家率先在世界顶尖刊物《科学》杂志(《Science》)上发表新冠病毒疫苗动物实验结果。

       研究表明,我国研制的新冠病毒灭活疫苗具有很好的保护作用,并能有效抵抗新冠病毒的直接攻击。

       自从新冠肺炎疫情流行以来,各国都在积极地研制新冠疫苗,据不完全统计,仅我国正在进行疫苗研制的单位就不下100家。目前世界上公开宣布被批准进行临床研究的相关疫苗至少有8家,其中我国就有4家(3家为灭活疫苗,1家为腺病毒载体疫苗)。该项动物实验结果曾直接或间接支持和助推了上述我国新冠疫苗的临床获批。

       最终进入临床试验的疫苗,必须能被证明安全有效。而在临床前研究中最能说明其有效的手段是动物实验结果,尤其是在最接近人类的灵长类动物身上所做的动物实验结果。在这方面,我国科学家走在了世界最前面。

01疫苗的临床前研究要做哪些工作?

       因为疫苗是健康人群用于预防可能发生的病毒或细菌感染,所以对其要求一般要高于平常的药品,其严重副作用即使是万分之一,甚至十几万分之一也是不可接受的。因而,疫苗研发过程漫长而复杂,每一步都充满不确定性,一种疫苗的研发周期往往为5~10年。

       当然,在特殊情况下,为了尽快阻断急性传染病的暴发,在运用与已有疫苗基本相同的工艺、相同的培养细胞、相同的佐剂及基本相同的原材料的情况下,其审批周期可大大缩短。

       疫苗的研发大致分为临床前研究和临床研究两个步骤。其中临床前研究是研发疫苗的先决条件,如果一个候选疫苗在临床前研究中不能被证明安全有效,那就没有必要进行下一步的临床研究。

临床前研究主要涉及三个过程:

寻找抗原

       即寻找可以产生保护性抗体,或者可诱导细胞免疫的保护性抗原。一般来说,灭活或减毒的病毒常可作为候选抗原。但先决条件是该病毒必须能够体外细胞培养。当然也有例外。

       对于不易于体外培养的病毒,如乙肝病毒,则要研究它的结构和致病机理,从中找出可以产生保护性抗体,或者可诱导细胞免疫的保护性抗原, 如乙肝病毒的S蛋白。再将该蛋白基因用其他微生物进行表达从而作为疫苗抗原(基因重组疫苗),或者将该蛋白基因直接作为疫苗注射入人体(核酸疫苗)。

       针对本次新冠病毒,总体来说,寻找抗原的主要路线还是根据病毒自身的性质,为候选疫苗量身打造一个安全且能有效激发免疫系统的抗原,作为候选疫苗的主要有效成分。

安全性评价

       药物的安全性研究主要是利用不同动物验证疫苗的长期毒性、急性毒性、局部刺激性、过敏性等。疫苗的安全性评价通常要求在专门的实验室进行,往往需要数月或者更长时间。

有效性评价

       如果候选疫苗能够保护现有新冠肺炎模型动物在新冠病毒攻击后不发病,也没有出现抗体依赖的疾病增强(ADE)效应,就能作为一个真正有效的候选疫苗。ADE效应,指的是原本通过注射疫苗后应当形成抵抗病毒的抗体,因某些原因反而使病毒的感染性增强,为病毒“助攻”。国内目前获批临床试验的新冠疫苗,都经过了上述一系列模型动物实验(ACE2转基因小鼠和恒河猴)的验证。

       具体到新冠疫苗研发——做重组蛋白疫苗的,所表达的蛋白抗原首先要能够检测到与康复的新冠肺炎患者病毒血清有结合;做mRNA和DNA疫苗的,首先必须检测到目的蛋白在动物体内的有效表达;做重组病毒载体疫苗的,必须做到病毒的有效包装能够被康复的新冠肺炎患者病毒血清有效识别。最后,与灭活疫苗一样,上述不同路线开发的疫苗实施免疫后的动物血清,要能够中和不同的新冠病毒临床分离株,只有这样才能证明此疫苗是初步有效的。

02 我国新冠疫苗动物实验研究取得重大进展

       我国科学家在《Science》上发表的论文《SARS-CoV-2病毒灭活疫苗的快速开发》(《Rapid development of aninactivated vaccine for SARS-CoV-2》),基本内容可以归纳为:

       研究者选择国内的一种新冠病毒灭活疫苗进行动物实验,该疫苗选用新冠病毒CN2株用于疫苗制备,为一种纯化的灭活新冠病毒候选疫苗进行了中试生产。该疫苗在小鼠、大鼠和非人灵长类动物中,均可诱导新冠病毒特异性中和抗体产生。这些抗体能有效地中和其他10株(CN1、CN3-CN5和OS1-OS6)具有代表性的新冠病毒毒株,表明它们对世界范围内广泛流行的新冠病毒毒株都可能有潜在的中和能力。

       为评价疫苗的免疫原性,研究者分别给小鼠接种不同剂量的候选疫苗后,动物体内抗新冠病毒抗体迅速产生,且未观察到炎症或其他不良反应。在大鼠的实验中也得到了相似的结果。

       研究者给恒河猴接种不同剂量的疫苗,结果显示,新冠病毒S蛋白特异性的IgG中和抗体均在第2周被诱导出来,并在第3周继续增加,抗体滴度与恢复期的新冠肺炎患者的血清中的抗体滴度相似。研究者在第22天用新冠病毒进行攻击。结果显示,与对照组相比,接受疫苗免疫后的恒河猴肺部组织病理变化显著减小,病毒载量也显著下降。高剂量组的4只恒河猴感染后的第7天,咽喉、肛门和肺部都未检测到病毒,也没有观察到ADE效应。中剂量组恒河猴感染后第7天,咽部、肛门和肺部标本中部分检测到病毒,但与对照组相比病毒载量降低约95%。结果表明,高微克剂量候选疫苗可以对新冠病毒攻击提供完全的保护,中微克剂量的疫苗有部分保护作用。

       研究者又通过观测临床指标和生化指数来验证该疫苗的安全性。结果表明,候选疫苗在恒河猴中具有安全性。

       对于国外的某些媒体常用来质疑新冠病毒灭活疫苗的ADE效应,研究者也进行了研究。结果表明,不同剂量组中任何接种过疫苗的恒河猴均未观察到ADE效应。当然,仅一次实验还不足以说明后续的灭活疫苗都不会出现ADE效应,需要进行更多实验验证。

作者:葫芦娃医药生物技术科普组

 

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