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jiinlin
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病毒及疫苗

jiinlin
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新冠病毒跟人體健康機制站在敵對面,兩者之間只有唯一你死我活。


病毒是侵略軍隊,人體健康機制是防禦基地citadel ,包括城堡、壕溝、護城河,攻防之戰講究策略,病毒學virology就是為這種戰爭而設的專門術語nomenclature 。


攻擊講究欺敵鑽漏洞,防禦則需顧及全面,人體防禦就是免疫系統immune system。


敵人何時進犯?攜帶什麼武器?針對那個弱點?不得而知,但經過歷史的見證,人類十分清楚隨時隨地危機四伏,品嚐過慘痛的經驗,人體細胞學會了製造針對性的抗體antibody。但病毒本身的生存之道告訴它,不斷的更新變異mutate才能達成任務。


所以這個戰爭只有無盡期的展望!


這一次的病毒大流行pandemic 宛如洪荒猛獸,一開閘門蜂湧而出,完全失控,所過之處血海屍山哀鴻遍野,嚇的各國緊閉門窗關口,並強制人民居家不准出門,因此造成商店停擺,百業蕭條,經濟崩潰,損失之慘重前無古人。


人類自詡醫療科技日新月異,但在對抗病毒的領域上卻蒼白無力,至少到目前為止,治療的藥物遙不可及,現階段唯有開發新冠疫苗才能夠有效阻止大流行的爆發,就像每年的流感,只要足夠多的人接種疫苗,疫情就會被壓縮到可控範圍內,不會對社會運作造成太大影響。


所以全球各國科學家無不卯足全力,搶先開發出最有效的新冠疫苗,力爭拔取頭籌,不但可凸顕先進的科技實力,經濟報酬更是無可比擬,一場競賽就此瘋狂展開!


下面簡單介紹一下各種疫苗製作方法,萬一有幸碰到「拒打疫苗族」“Vaccine hesitancy” 可拿來打屁噴口水教育彼此。


別翻白眼,美國就有一堆父母不肯誏兒女接種疫苗,理由不等,不相信科學?反對政府?其中最主要的是宗教信仰。任何事情只要一牽扯上宗教就會變得十分棘手,政府無法立法剝奪這個基本權利,剪不斷理還亂,愁上加愁。


傳統式疫苗-


使用新冠病毒株來製作新冠疫苗,這種方法是從過去對抗狂犬病、小兒痲痹症、肝炎、等等而得到的經驗,效用已可証實proven efficacy。但這種製作方法過程十分繁瑣tedious,不但艱辛而且危險,因為要直接面對新冠病毒妹的獰笑,天天跟她花前月下,一失足就是千古恨。這種疫苗最重大的缺失是生產期曠日費時production is very time consuming。


傳統式疫苗分為兩種:

  1. 病毒減效attenuated viruses -

顧名思義就是把病毒攻擊效率降低後出現的疫苗。這種疫苗已經被使用在黃熱病yellow fever、水痘chicken pox、麻疹measles、及腮腺炎mumps、等等。在疫苗制作過程,首先把病毒打入老鼠、雞、等等動物的胚胎中,這個病毒在動物細胞繁殖replicate過程中會緩慢的失去在人體細胞繁殖的能力。 長期之後,再把這個生育力不足的新歡介紹給興趣缺缺的單身漢,火花石爆幾下卻燃不著,幾天後就分道揚鑣。這種溫水煮青蛙式的過程漫長,救不了急。沒有人願意採用這種缺乏經濟效益又不能為公司成名造勢的方法。


  1. 病毒阻動inactivated viruses-

先把病毒殺了,讓它沒有能力感染病人,然後把死掉的病毒當成疫苗注射injected 到人體身上,聽起來好像應該沒什麼用處吧?但人體細胞碰到任何入侵的異物,不管是否會造成傷害,先拿刀砍了再說,所以就會產生抗體antibodies。任務達成mission accomplished!小兒麻痺polio、肝炎hepatitis、及狂犬病rabies疫苗都是這樣玩,但因為注射的病毒已經死亡,人體產生的抗體效果不強無法持久,所以必須定期再接種加強疫苗booster shot。

使用這種方法到目前為止已經有四個公司的新冠疫苗進入臨床實驗clinical trial 階段。有趣的是這四家公司全部都在中國,理由?我猜是因為新冠首先出現在武漢,中國最先取得新冠病毒株,搶得先機啟動疫苗研發。等到其他國家幾個月後取得新冠病毒株,已經追不上落後的時間,只好另謀他途。強調我猜的!不敢散播謠言。


新版基因式疫苗:


今日醫學已經遠遠超過看顯微鏡找阿米巴原蟲Amoebae的時代,人類基因組human genome 解碼技術早就把人類細胞的每一個基因排序都標明出來。新觀念的疫苗已經不再需要整個新冠病毒株。研究發現新冠病毒株表面上的一個特定單一蛋白a single protein 就可以達到產生疫苗目標。

這個刺穗頭蛋白spike protein,簡稱S 蛋白,等若新冠病毒的尖兵,主要任務就是附著並滲透bind and infiltrate人體細胞,它並且能夠依照環境,規劃恰當基因資料來繁殖appropriate required genetic material for replication。所以理論上如果能夠廢除disable S 蛋白的功能,病毒就無法進入人體細胞內繁殖作惡。


針對這個S 蛋白的短跑競賽,現在已經進入最後關鍵時刻的衝刺階段。


新版基因式疫苗大致可分幾類:


  1. 複製或不複製To replicate or not to replicate (莎翁哈姆雷特Hamlet名言”to be or not to be “不自主的跳出來,要命不要命間,妾身千萬難?哈哈)疫苗-  基因工程師可以捻接基因指示splice the genetic instructions,把S蛋白黏結到無害的病毒株上,而且還可以選擇這個無害的病毒株在人體內是否擁有複製能力。不能複製代表安全性較高,但刪除病毒的複製能力需要多一道工序,剪掉E1區間負責複製的基因delete the E1 region genes,而且要求注射高劑量higher doses或是接種加強疫苗booster shots。兩者各有利弊,這只是其中很小的一部分,研發公司當然會找最佳選擇。目前選擇不複製的有英國牛津大學Oxford University 與AstraZeneca合作,北京生物技術學院Beijing Institute of Biotechnology 與CanSino Biological 合作,這兩家都已進入臨床試驗階段,還有Johnson & Johnson也宣稱不久就會臨床。另一家藥廠巨擘默克Merck與非營利研究機構IAVI則選擇發展複製型,同樣也舉手呼叫臨床。戰況緊迫,分秒必爭!

  2. S蛋白小單位疫苗Protein-subunit vaccines - 科學家希望能經由注射人工合成不帶基因資訊的S蛋白小單位疫苗,刺激人體防衛反應,產生抗體。這種方式不需要病毒當媒介,甚至如果不完全成功,也可以產生部分防止感染的效果。一些普通流感疫苗influenza vaccines就是代表性的觀念產物。這個方法最普遍,有51個實驗室正在進行,但目前只有一家Novavax臨床。聽起來簡單,做起來難,知易行難,跟小時候孫中山教我們的觀念唱反調?

  3. 核糖核酸RNA及去氧核糖核酸DNA疫苗-  科學家已經把新冠基因組描繪完整,並且人工合成了新冠病毒的RNA,甚至連對應的DNA也被創造出來了。當這個合成而且不攜帶病毒的RNA或DNA被放進人體內,免疫反應就會開始製造抗體。33個公司採取這種方法,製藥廠商巨頭輝瑞Pfizer與Fosun Pharma聯合發展的RNA疫苗已經臨床。


綜合以上資料,疫苗就是讓人體免疫系統熟悉病毒的各種狡滑,然後產生對抗的手段。經由不斷的與病毒接戰交手scrimmage,縱使不能全面殲滅敵人,抗體也可學會如何壓制對手,把傷害減至最低。


疫苗臨床試驗因爲需要召募眾多病患,分組觀察檢測追蹤, 併發症side effect風險,等等規定,一般都需要好幾個月,縱使FDA允許快速通關fast track ,年底前能夠生產的可能性微乎其微,量產更是痴人說夢。


雖然如此,但這次大流行的慘劇,讓全世界各國從昏睡中覺醒,枕戈待旦,紛紛打算在疫苗儲備位置上先占一席。


「錢」在這種時候伸出魔掌,富有國家在疫苗尚未被核准通過approval前就開始下單,英美兩國砸下重金在好幾個有希望成功的公司,例如英國牛津大學Oxford University 與AstraZeneca,簽署優先待遇。


英國人可以拿到最先生產的三千萬份30 million doses earmarked for Britons。美國也有合約可以先拿到三億份300 million doses。歐盟不甘後人也跳進去,緊隨其後,保證四億份 400 million doses疫苗。你想還有剩餘產能留給窮國窮人嗎?


這只是其中一例,其他國家當然不會坐以待斃,像印度就與Anglo-Swedish pharma 簽約讓印度的Serum Institute 生產十億份 1 billion doses疫苗。


世界人口最多的國家中國政策比較神秘不透明opaque,但現在的中國科技十分強大,我認為中國開發的疫苗可以自給自足,不假外求。又是猜的!


當然有各種世界組織機構為未開發國家「申寃」,發表聲明:「縱使有少數國家拿到疫苗,但如果其他各地爆發大流行,全球的正常運作仍然會受到威脅。」有氣無力的獠牙!


可慶幸的是一個國際疫苗聯盟 a global vaccines alliance 也能拿出七億五千萬美元$750 million dollars 訂下四億份,屆時如何分配給窮人,應該有組織規程可循。


另一個重要問題,傳送分配distribution。疫苗本身柔嫩楚楚纖弱易碎delicate,及時的輸送,恰當的保存又會是個大難題,地球這麼大,從原產地工廠包裝、冷藏、上車、轉機,抵達目的地後又要再分流triage到各處,這一切要在短短兩三天內完成,否則疫苗「新鮮度」不完整,天知道還能不能接種到人身上。


偏遠地區及弱勢族群或國家人民的弱缺點在這種時刻閃亮瘮人。誰還能說「人生而平等」?

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