核酸疫苗優(yōu)缺點是什么?多謝
一、核酸疫苗優(yōu)缺點是什么?多謝
優(yōu)勢
與傳統(tǒng)的滅活疫苗、亞單位疫苗和基因工程疫苗相比,核酸疫苗具有如下優(yōu)點:1 免疫保護(hù)力增強(qiáng)
接種后蛋白質(zhì)在宿主細(xì)胞內(nèi)表達(dá),直接與組織相容性復(fù)合物MHCI或II類分子結(jié)合,同時引起細(xì)胞和體液免疫,對慢性病毒感染性疾病等依賴細(xì)胞免疫清除病原的疾病的預(yù)防更加有效。
2 制備簡單,省時省力
核酸疫苗作為一種重組質(zhì)粒,易在工程菌內(nèi)大量擴(kuò)增,提純方法簡單,且可將編碼不同抗原基因的多種重組質(zhì)粒聯(lián)合應(yīng)用,制備多價核酸疫苗,這樣可大大減少人力、物力、財力以及多次接種帶來的應(yīng)激反應(yīng)。
3 同種異株交叉保護(hù)
這是基因疫苗的最大優(yōu)點之一。在制備基因疫苗時,可通過對基因表達(dá)載體所攜帶的靶基因進(jìn)行改造,從而選擇抗原決定簇。
4 應(yīng)用較安全
接種核酸疫苗后,蛋白質(zhì)抗原在宿主細(xì)胞內(nèi)表達(dá),無因毒力返祖或殘留毒力病毒顆粒而引發(fā)疫病的危險,也不會引起對機(jī)體的不良反應(yīng)。
5 產(chǎn)生持久免疫應(yīng)答
免疫具有持久性,一次接種可獲得長期免疫力,無需反復(fù)多次加強(qiáng)免疫。Wolff等報道,在注射后19個月仍可檢測到外源基因相當(dāng)數(shù)量的表達(dá)。
6 貯存、運輸方便
核酸疫苗的質(zhì)粒DNA穩(wěn)定性好,便于貯存和運輸,無須冷藏。
7 可用于防治腫瘤
CTL應(yīng)答也是機(jī)體殺死癌變細(xì)胞的有效清除途徑。若能找到在細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化過程中的關(guān)鍵蛋白,就能制備腫瘤的CTL疫苗。該基因疫苗接種后,可誘發(fā)機(jī)體產(chǎn)生CTL免疫應(yīng)答,對細(xì)胞的惡變進(jìn)行免疫監(jiān)視,對癌變的細(xì)胞產(chǎn)生免疫應(yīng)答,從而為癌癥的預(yù)防和免疫治療提供強(qiáng)有力的新式武器。
潛在危險
1 質(zhì)粒DNA可能誘導(dǎo)自身免疫反應(yīng),但是人和動物的許多試驗表明質(zhì)粒DNA誘發(fā)自身免疫性疾病的可能性較小。目前已有一項DNA疫苗的接種研究表明,免疫動物血清中未檢測到抗DNA抗體。但在DNA疫苗的臨床試驗中。應(yīng)對接種者進(jìn)行抗DNA抗體檢測。
2 持續(xù)表達(dá)外源抗原可能產(chǎn)生一些不良后果。質(zhì)粒長期過高水平地表達(dá)外源抗原,可能導(dǎo)致機(jī)體對該抗原的免疫耐受或麻醉。在成年動物,尚未見到因DNA疫苗接種而誘發(fā)免疫耐受的例子。但新生動物的免疫系統(tǒng)尚未成熟,可能將外源抗原認(rèn)為自己成分而形成耐受。另外,持續(xù)低水平表達(dá)的抗原可能會被血中的中和抗體清除,不能引起足夠的免疫應(yīng)答,從而使疫苗的預(yù)防作用得不到充分的體現(xiàn)。
3 肌肉注射質(zhì)粒后,僅有很少部分被肌細(xì)胞所攝取,反復(fù)用PCR技術(shù)檢查血中質(zhì)粒,結(jié)果為陰性,揭示肌注后逸入血流的疫苗質(zhì)粒數(shù)量是微不足道的,質(zhì)粒去向如何尚待進(jìn)一步闡明。
4 影響核酸疫苗誘發(fā)機(jī)體免疫應(yīng)答的因素很多,目前已知的主要有載體設(shè)計、核酸疫苗的導(dǎo)入方法、佐劑及輔助因子會對其免疫效果有影響。另外年齡和性別因素、肌注劑量和體積、預(yù)先注射蔗糖溶液等都會對肌注質(zhì)粒DNA表達(dá)有影響。
5外源DNA注入體內(nèi)后,可能整合到宿主基因組上,使宿主細(xì)胞抑癌基因失活或癌基因活化,使宿主細(xì)胞轉(zhuǎn)化成癌細(xì)胞,這也許是核酸疫苗的諸多安全性問題中最值得深入研究的地方。Whalen等認(rèn)為:通常用于實驗核酸免疫的劑量(100ug質(zhì)粒)相當(dāng)于1013拷貝,當(dāng)注入肌肉后,絕大部分被降解和清除,但此問題仍待進(jìn)一步研究證明。
二、新冠疫苗誰研發(fā)的
新冠疫苗是美國先研發(fā)出的,3月13日特朗普宣布美國進(jìn)入緊急狀態(tài),3月16日全國第一支新冠病毒疫苗在美國被注入人體進(jìn)行了45例志愿者的人體實驗。
我國3月16日公布軍事醫(yī)學(xué)研究院陳薇院士領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊成功研制出重組新冠疫苗并獲批開展人體實驗不過還是被美國領(lǐng)先了一步。
美國開始人體實驗的新冠疫苗是由美國生物科技公司和美國國立衛(wèi)生研究院共同開研究開發(fā)的。但是生物科技公司此前并沒有任何一款成功,上市的人體藝苗產(chǎn)品。這是使用提供的MR na核酸疫苗研發(fā)平臺設(shè)計的也是一種創(chuàng)新。
負(fù)責(zé)疫苗的制劑的生產(chǎn)即使是這樣負(fù)責(zé)新冠疫苗研發(fā)的科比特博士仍然抱怨美國藥監(jiān)局fda對我們做了非常嚴(yán)格的經(jīng)調(diào)否則我們的疫苗推進(jìn)速度還會更快。
早于2月24日的消息,美國就已經(jīng)宣稱已經(jīng)成功研制出針對新冠病毒的人體MR na疫苗1273。并將已將第一批送至美國國家過敏和傳染病研究所開啟安全性臨床試驗美國社會每年在醫(yī)療方面的花銷高達(dá)3萬億美元以上。
集中在比我國少得多的醫(yī)療機(jī)構(gòu)和企業(yè)上高投入必然會帶來高回報,美國擁有的醫(yī)藥科技和生物科技是世界上最頂尖的世界上的十大醫(yī)藥公司有六家是美國的企業(yè)。實際上新型冠狀病毒的基因組是我國最早公布的該基因組于1月24日晚被公布在一個開放式獲取基因信息的知識庫里共世界上所有科學(xué)家參考。
為了攻克新冠病毒,疫苗難題中美歐在疫苗研究方面公開了五大疫苗研發(fā)計劃,主要包括核酸疫苗。重組基因工程疫苗滅活疫苗減毒流感病毒載體疫苗腺病毒載體疫苗等多條技術(shù)路線。
三、mRNA疫苗是不是未來的希望,有怎樣的作用呢?
2020年初,新冠肺炎在我國爆發(fā),導(dǎo)致人們的工作生活在一段時間內(nèi)處于停擺狀態(tài);1月26日,中國疾控中心分離出新冠病毒毒株,為疫苗制作和藥物篩選提供了材料。
當(dāng)?shù)貢r間16日,美國宣布開始展開預(yù)防新冠肺炎疫苗的臨床試驗,并有4人接受了疫苗注射,隨后會展開更大規(guī)模的實驗,比之前預(yù)計的提前了一個多月,此次實驗疫苗為mRNA疫苗。
3月17日,中國的一家公司也宣布,與軍科院生物工程研究所聯(lián)合研制的疫苗也開始進(jìn)入臨床階段,并啟動招募志愿者;另外,中國上海研制的mRNA疫苗,預(yù)計在4月中旬進(jìn)入臨床實驗,該疫苗目前以在小白鼠身上產(chǎn)生特異性抗體。
目前世界上有能力的國家,都在爭分奪秒地研制新冠病毒疫苗,許多專家也公開表示,消滅新冠病毒不能靠群體免疫,最終的辦法還是得靠疫苗。那么疫苗注入人體后,人體內(nèi)都發(fā)生了些什么,病毒又是怎么被消滅的呢?
疫苗的歷史
現(xiàn)在剛出生的嬰兒,在1~2天內(nèi)就會接種人生的第一個疫苗――卡介苗,然后還有乙肝疫苗,百白破(百日咳、白喉和破傷風(fēng)的混合疫苗)等等,正是因為有了這些疫苗,人類的壽命得到大大增加,新生兒死亡率大幅降低。
在古代,天花、鼠疫、霍亂、流感等等傳染病一旦爆發(fā),就會造成成千上萬的人死亡,其中被天花奪走生命的人超過5億,僅僅在18世紀(jì)的歐洲,天花就造成至少1.5億人死亡。
1749年出生的英國醫(yī)生愛德華?詹納,認(rèn)識許多當(dāng)?shù)財D奶廠的工人,得知當(dāng)?shù)氐囊粋€說法――“感染牛痘的人不會感染天花病”。
這個說法引起了愛德華?詹納的注意,經(jīng)過深思熟慮之后,在1796年5月,愛德華?詹納把一位女工人的牛痘膿包物質(zhì)注入到一位八歲健康男孩身上,男孩很快患上了牛痘,然后又恢復(fù),愛德華?詹納繼續(xù)向男孩體內(nèi)注入天花痘,結(jié)果男孩并沒有患上天花。
這一偉大的發(fā)現(xiàn)開啟了人類戰(zhàn)勝病毒的科學(xué)之路,愛德華?詹納無私地把該方法介紹給世界,現(xiàn)在愛德華?詹納也被稱之為免疫學(xué)之父。
現(xiàn)在我們知道,牛痘病毒和天花病毒具有部分相同的抗原表面,能產(chǎn)生同樣的特異性免疫,但是牛痘的癥狀很輕,對大部分人來說不會致命;直到1979年,世界衛(wèi)生組織正式宣布,天花病毒已在全世界范圍內(nèi)被消滅,這也是目前為止唯一被人類徹底消滅的病毒。
疫苗的原理
疫苗的作用原理與人體的免疫系統(tǒng)密切相關(guān),我們身體經(jīng)過長時間的進(jìn)化,發(fā)展出一套對付外來有害物質(zhì)的反應(yīng)機(jī)制,首先我們的皮膚、體內(nèi)粘液等等構(gòu)成了人體的第一道防線,能把大部分外來物質(zhì)(包括細(xì)菌、病毒、異物等等)阻擋在外。
然而第一道防線也有漏網(wǎng)之魚,比如皮膚破損,病毒直接侵入肺部等等,接下來人體的免疫系統(tǒng)將發(fā)揮作用,我們可以形象地把免疫系統(tǒng)看做“警察”,外來物質(zhì)看做“壞人”,整個就是“警察抓壞人”的行動。
外來物質(zhì)進(jìn)入人體后,很快就會被機(jī)體發(fā)現(xiàn),然后派出吞噬細(xì)胞把外來物質(zhì)吞噬掉,吞噬細(xì)胞就如街上巡邏的警察,能不能遇到壞人以及能不能識別出壞人得靠運氣,所以這道防線也不是萬能的。
如果病毒的破壞力不強(qiáng),免疫系統(tǒng)B細(xì)胞在識別病原(比如病毒)之后,B細(xì)胞將會轉(zhuǎn)化為效應(yīng)B細(xì)胞,效應(yīng)B細(xì)胞會根據(jù)抗原的表面特點產(chǎn)生特異性抗體,特異性抗體對抗原具有很強(qiáng)的親和力,能大量吸附在抗原上,使抗原失去感染能力,然后被免疫系統(tǒng)清除掉。
形象地說,抗體就如一個識別系統(tǒng),能標(biāo)記出哪些是壞人,然后被巡邏警察快速清除掉,并且壞人的模樣會被免疫系統(tǒng)記住,如果這個壞人再次入侵人體,免疫系統(tǒng)就會快速釋放抗體,而且抗體具有特異性,只能識別和標(biāo)記特定的抗原。
疫苗的原理就在這,根據(jù)人體免疫系統(tǒng)的應(yīng)答機(jī)制,我們把滅活或者減毒的病毒注入人體,就能讓免疫系統(tǒng)產(chǎn)生免疫應(yīng)答,從而記住該抗原的信息,滅活或者減毒的病毒就是我們說的疫苗,疫苗形象地就如一張畫像,告訴警察壞人長什么樣。
病毒由蛋白質(zhì)外殼包裹核酸組成,滅活的病毒就是核酸已經(jīng)被破壞,但是蛋白質(zhì)外殼可以引起人體免疫應(yīng)答;減毒的病毒需要篩選,比如把可以在人體鼻腔內(nèi)32℃中繁殖,但是又無法在體內(nèi)37℃中繁殖的毒株篩選出來。
疫苗研制的難點
簡單地說,就是把病毒進(jìn)行體外增殖,然后把病毒滅活,再把滅活的病毒注入人體即可。說起來非常簡單,實際操作難度非常大。
病毒滅活過程要保證破壞病毒核酸的同時,表面抗原不能被破壞;如果核酸保留了活性,就有可能感染人體,如果表面抗原被破壞,疫苗就不起作用,所以疫苗的臨床階段都是非常謹(jǐn)慎的,需要在動物身上實驗,然后再進(jìn)行人體實驗,整個研發(fā)過程一般需要一年以上。
另外,對于RNA病毒來說,變異速度非???,新冠病毒和流感病毒就屬于RNA病毒,也許等你把疫苗研制出來,病毒已經(jīng)變異了,然后新疫苗的研制又要從頭開始,這也是RNA病毒很少有疫苗的原因。
mRNA疫苗
針對這次新冠肺炎,美國首先宣布mRNA疫苗進(jìn)入臨床試驗,那么mRNA疫苗又是什么呢?
這得從病毒在人體內(nèi)的增殖原理說起,以RNA病毒為例,可分為正鏈RNA和負(fù)鏈RNA,正鏈RNA與人體mRNA相似,可以直接在人體細(xì)胞內(nèi)翻譯出蛋白質(zhì),而負(fù)鏈RNA需要借助RNA酶,以自身為模板合成相反的RNA,然后再翻譯出蛋白質(zhì);此次新冠病毒屬于單股正鏈RNA病毒。
mRNA疫苗則是從病毒翻譯蛋白質(zhì)的角度著手,以正鏈RNA病毒為例,我們把病毒的RNA進(jìn)行修飾之后,只保留其翻譯蛋白質(zhì)的能力,然后制成mRNA疫苗;mRNA疫苗能在人體內(nèi)翻譯出抗原蛋白質(zhì),從而引起機(jī)體的免疫應(yīng)答,但是只有蛋白質(zhì)是不具備感染能力的。
同時,mRNA在人體內(nèi)使用過后會被分解掉,不會整合進(jìn)人體基因組,因此相比傳統(tǒng)的疫苗來說,mRNA疫苗的安全性更高,免疫應(yīng)答效果更好,近幾年隨著基因轉(zhuǎn)錄技術(shù)的發(fā)展,mRNA的研發(fā)周期變得更短,研發(fā)成本更低。
但是mRNA疫苗也有不足的地方,比如mRNA在體內(nèi)很容易被RNA切割酶破壞掉,而且mRNA穩(wěn)定性很差,另外如何把mRNA高效地輸送到細(xì)胞內(nèi)也是一個難點。
除此之外還有DNA疫苗,DNA疫苗和RNA疫苗統(tǒng)稱為核酸疫苗,目前也有一些辦法來克服核酸疫苗的缺點,相信隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展,核酸疫苗高效、廉價的特點將是未來疫苗的發(fā)展方向。
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