美国的新冠病毒疫苗,为何这么快就开始了临床试验?

撰文 | 荔 枝

责编 | 叶水送

就在几天前,3月16号,针对新冠肺炎(COVID-19)的临床一期试验在西雅图正式开展。美国的新冠病毒疫苗为什么这么快就开始了临床试验?本文为一名国际知名药企人士对该疫苗研发过程深入浅出的解读。

美国的新冠病毒疫苗,为何这么快就开始了临床试验?

因为病人等不起。

想看阴谋论的人可以停住不看了。想看科普的请继续。

就在几天前,3月16号,针对新冠肺炎(COVID-19)的临床一期试验在西雅图正式开展。

疫苗的临床试验是怎样设计的

这项试验由美国国立卫生院(NIH)下属单位美国国立过敏与传染病研究所(NIAID)资助,在NIAID下属单位凯撒华州卫生健康研究所(KPWHRI)进行[1],疫苗名为mRNA-1273,由NIAID和Moderna公司的科学家共同开发,由一家非营利组织CEPI出资进行生产[1,2]。

一个有意思的细节是,这次临床试验在西雅图进行,并不是因为西雅图疫情严重[2]。可能只是因为担当此项任务的凯撒华州卫生健康研究所碰巧在西雅图。

这个一期试验旨在检验疫苗的安全性和诱导人体免疫应答(产生抗体)的效果,为期4-6周。有这些要点[1]:

招募45名健康成人,年龄18-55岁。分三组,每组15人。

上臂肌肉注射,每组一种剂量,25毫克/100毫克/250毫克。计划每人来两针。

先让4个人来一针25毫克的,再找4个人来一针100毫克的。确认安全后再扩展到整个25毫克组和100毫克组。

第一针确认安全后打第二针。

前面两组确认安全后再进行250毫克组的试验。

第二针之后的一年时间都会对这些志愿者进行回访和血检。但是初步的安全数据几周后就能获得,以便专家评估是否开展下一期试验[2]。

关于一期之后的计划,Moderna 公司的 CEO Stéphane Bancel 是这么说的[3]:

虽然仍处于一期试验阶段,公司已经在准备大批量生产。尽管这对公司来说有风险,但是值得,因为病人等不起。

二期和三期可能分别于夏天和秋天开展。

三期将招募3000病人。疫苗能否获批上市取决于安全性和有效性。

疫情早期,美公司就在跟进疫苗的开发

被 NIH 钦点参与开发这款疫苗的 Moderna 公司位于麻萨诸塞州的剑桥市(挨着波士顿)。自一月中旬中国科学家公布病毒RNA序列之后,Moderna 就着手开发这款疫苗(编者注:1月11日,中国向世界公布病毒序列,1月13日Moderna就开启了疫苗的研发,前后只隔两天,彼时国内还没正式宣布新冠肺炎疫情流行)。其官网上公布的时间表如下[4]:

2020年1月11日,中国相关机构公布新冠病毒序列。

1月13日,美国国立卫生院(NIH)和 Moderna 完成新冠病毒疫苗序列的设计,起名为 mRNA-1273。同时NIH下属的 NIAID 表示有意开展临床一期试验。Moderna 随即启动临床生产,由CEPI出资。

2月7日,第一批次临床生产完成。从序列设计到疫苗生产完成耗时25天。对该批次的质量检测随即开始。

2月24日,该批次疫苗运抵NIH。

3月4日,美国食品药品监管局(FDA)对 Moderna 提交的新药申请(IND)审批完成并批准开展临床试验。

3月16日,NIH 宣布一期试验的第一位志愿者打了第一针。从序列设计到第一例用药总耗时63天。

NIAID 主任 Anthony S。 Fauci 表示,这一速度是破纪录的[1]。

要知道是怎么做到这么快的,首先要知道这个疫苗是什么。它不是一个传统的疫苗,它使用的是一种相对较新的技术。

疫苗可模拟病毒在细胞上“打窟窿”

根据Moderna公司官网对其技术平台的介绍,他们的疫苗用的是一种叫做mRNA的东西。mRNA(信使RNA)可能听说的人少,但DNA基本上人人都听过。你长什么样你的DNA基本就决定了。电视里比较酷的刑侦警察都会望着窗外缓缓地说上一句,DNA是不会撒谎的。这是因为你那独一份的遗传信息就藏在你的DNA里了。警察在犯罪现场的毛发里采集到你的DNA你基本就没跑了。但是DNA这么重要的东西,也不是它一己之力就能决定你的长相身高什么的。它所携带的遗传信息还需要一个送信的。这个送信的就是mRNA。也就是说你的细胞要堆多少胶原蛋白到脸上,其实是从这个送信的这里得到指令。

Moderna的技术就是在实验室里造出这么一个送信的,把一封鸡毛信直接送到人体内。这个送信的就是疫苗。它带来的消息有希望帮助人体免疫细胞制造抗体。

美国的新冠病毒疫苗,为何这么快就开始了临床试验?mRNA在生命过程中的角色,注意新冠病毒是RNA病毒,其遗传信息通过RNA传递给mRNA。

那么,新冠病毒疫苗 mRNA-1273 是怎么设计出来的?

下面这张图片背景里的蓝色球是一个冠状病毒模型,上面的红色突起是它表面的刺突蛋白,像疙瘩一样遍布病毒表面,非常恐怖。这些刺突让这个病毒看起来像一顶皇冠,于是就有了冠状病毒这个名字。

美国的新冠病毒疫苗,为何这么快就开始了临床试验?病毒表面的刺突蛋白

图片近处那坨夹杂各种颜色的大疙瘩就是刺突蛋白的放大模型。病毒在人体内用这些大疙瘩对细胞一顿猛砸,砸开后就闯进去为非作歹,野蛮生长,然后子子孙孙再去砸别的细胞。所以如果能解除这些大疙瘩的威胁,就有可能拦住病毒。

代号为mRNA-1273 的疫苗怀里揣的“鸡毛信”就写了这么一个秘密,一个病毒以为只有它知道的秘密,就是怎么去造这个大疙瘩,钻进细胞。

这封“鸡毛信”送到人体特定细胞里之后,细胞按照信上说的把这个大疙瘩造出来,然后送到免疫细胞那里,您看这个东西您见过么。免疫细胞一看,糟糕,这个大疙瘩没见过,给我严防死守!怎么防?你说怎么防,造抗体啊。就这样,这个抗体造出来后,理论上就能对抗冠状病毒了。

如此一来,我们就知道了前面说的1月13号 Moderna 公司做的事情,就是根据1月11号中国科学家公布的病毒序列,找到大疙瘩的制作信息,设计出相应的鸡毛信,就是 mRNA-1273。剩下的,就交给实验室去合成,交给车间去生产了。这个过程,只需要知道病毒序列,不需要拿到病毒株。有了序列之后,以现代生物技术的发展水平,加上 Moderna的技术平台,做这个就是一个字,快。正因为如此,可用于临床的第一批次疫苗25天之后就生产出来了。

疫苗的技术平台有效性如何

来几条Moderna官网上的问答[4]:

你们的mRNA技术平台有效性如何?

这是一个新兴平台。过去几年我们通过临床试验证明了它在疫苗开发上的巨大潜力。我们成功完成了针对5种不同呼吸道病毒的临床一期试验。过去四年我们的mRNA疫苗开启了9项临床试验。不过需要强调的是我们现在还处于初级阶段。我们进展最快的一个临床项目现在仍处于二期。我们还没有药物获得上市批准。尽管如此,我们还是在尽我们所能帮助开发新冠病毒疫苗,致力于解决当前危机。

你们是否有针对其他冠状病毒的疫苗开发经验?

我们以前和NIH合作开发过针对中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)的疫苗。虽然这一项目仍处于研发阶段,但是相关经验对我们开展新冠病毒疫苗mRNA-1273的研发有极大的帮助。mRNA-1273 是我们第一次在人身上进行针对冠状病毒的试验。

你们是怎么做到这么快开发出mRNA-1273的?

我们根据病毒的序列就能设计出mRNA疫苗,不需要用到病毒株。我们的mRNA技术平台有巨大的速度和效率优势,极大促进了基础研究,生产,和临床试验。

我们当下有9款在研预防性疫苗。截至目前,我们有6款预防性疫苗取得了临床一期的成功(有一款已进入二期)。

mRNA-1273 能够快速完成设计和临床生产得益于我们在这一领域的丰富经验。我们之前通过上千项研究深入了解了我们技术平台的安全性。另外我们还有成熟的生产能力。过去两年间我们生产了上百批次用于人体临床试验的mRNA药物。

最后提一下,目前开发新冠病毒疫苗公司已有不少[5]。除了本文说的Moderna 之外,另一位领跑者是中国的康希诺生物(CanSinoBIO)。康希诺已经获准开展一期临床试验。近期将在武汉招募108位18至60岁之间的健康成人志愿者。

当下有这么多公司参与,业内估计新冠病毒疫苗可能会在2021年面世[3]。

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