地球上已有数十亿人打过新冠疫苗,拯救了不下2000万人的生命。但随着新冠病毒不断演化出新变异株,疫苗厂商正在研发几十种新的“下一代”新冠疫苗,希望能有效应对这一动态威胁。
本视频介绍了未来新冠疫苗的主要疫苗设计、平台和递送方式。一些疫苗有望提供更广谱的保护;一些疫苗则更便宜、效力更强,或不良反应更少;还有些疫苗接种起来更方便,能进一步降低病毒传播。但面对50多种已经获批的疫苗和几百种已经进入临床试验的疫苗,只有时间才能告诉我们哪种疫苗可以带来最大的改变。
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视频文字稿:
世界上已有几十亿人打过新冠疫苗,但仍有许多团队在研发新的新冠疫苗,为什么?两个字:演化。
首批新冠疫苗预防的是2019年出现的原始株,而新变异株一直在出现,初始疫苗提供的保护力却停滞不前 。
有些免疫细胞,如B细胞能成熟发育到一定程度,但它们暴露在早期疫苗后产生的抗体却很难应付Omicron这些新变异株,而这会导致感染风险上升。因此,研究人员正在多管线研发下一代疫苗,争取在这场无休止的赛跑中领先一步。
一种方法是更新和混合疫苗,Moderna和辉瑞-BioNtech这些公司已经开始推出新的二价mRNA疫苗,能同时靶向原始株和新的Omicron株。这些加强针编码来自原始株和Omicron株上刺突蛋白的分子,目标是重新训练已有的B细胞,同时刺激新的B细胞产生,希望借此产生能与新变异株更紧密结合的抗体。
但目前尚不清楚这能带来多大改变,这种方法也被用来打造能同时预防新冠变异株和流感等疾病的联合疫苗。
虽然可能有用,但以这种方式更新新冠疫苗永远比病毒慢半拍,所以科学家希望能研发“广谱保护性”疫苗,能在新变异株甚至是近缘冠状病毒出现前提供保护。
一种方式是让疫苗靶向新冠病毒不易突变的部位。
当前的大部分新冠疫苗都基于刺突蛋白,但也有很多团队聚焦于刺突蛋白上与人类细胞结合的部位,即受体结合结构域,简称RBD。
眼下,RBD的某些区域在不同变异株之间相对很少突变,在特定的近缘冠状病毒中甚至很保守。此外,研究人员还能让疫苗颗粒携带来自新冠变异株及其近亲的各种不同RBD,这被称为马赛克疫苗。
为了训练能产生抗体的B细胞,需要让它们与你的疫苗颗粒结合,结合力强的更容易复制和增殖。
比如这款马赛克疫苗,结合力度与B细胞能结合的RBD数量有关。所以这里的理论是,只能与一到两种特异性RBD结合的B细胞,结合力度达不到复制的程度。而能增殖的B细胞是能与许多RBD结合的B细胞,原因在于它们能识别其中相同的区域。
实际上,你最后得到的免疫应答能忽略这些差异,靶向这些病毒普遍共有的特征。临床试验预计将在近两年开始。
虽然刺突蛋白是B细胞最有效的靶标,但不是疫苗唯一的免疫系统靶点。
比如能摧毁受感染细胞的T细胞,就能识别许多其他病毒蛋白。科学家希望能创造出利用这一特点的疫苗,利用如ORF3a、核蛋白质或膜蛋白这些蛋白质,这或能更好地模拟自然感染过程,安全系数也高很多。
已有多款此类疫苗进入了临床试验后期,更多疫苗还在路上。
目前有四类新冠疫苗,即四种不同平台,已经获批使用。但下一代疫苗或包含了对这类设计的更新。
首先是mRNA,mRNA疫苗扭转了疫情趋势,尤其是在大部分剂量销往的发达国家。但对这项技术的一个微小改变或能让疫苗更平价,更有效,不良反应更少。mRNA疫苗包含让我们身体合成改良版刺突蛋白的指令,这些指令被包裹在脂质纳米粒内。
但新一代mRNA疫苗可能还包括复制酶蛋白的指令,能让细胞产生更多刺突蛋白拷贝,即少量这类自扩增RNA疫苗,或能诱导相同甚至是更强的免疫应答,同时价格更低,不良反应更少。
基于蛋白的疫苗也在迭代。
一般来说,这些疫苗都基于单一蛋白,如能刺激免疫系统的刺突蛋白。但现在,研究人员正在打造一类新疫苗,使用自组装蛋白构建纳米颗粒,再在上面镶嵌,刺突蛋白或RBD等。前面提到的马赛克疫苗就是一例,这些疫苗中重复排列的病毒分子能模拟真实的病毒,目标是能生成特别强效的应答。
迎来全面升级的不只是平台,新的递送技术也已出现。比如,以雾状形式通过鼻子或嘴巴吸入或是以滴鼻液形式滴入的鼻喷疫苗。
通过在新冠病毒进入身体的部位刺激免疫应答,即鼻部和嘴巴的黏液薄膜。这些疫苗理论上可以在病毒扩散前将其遏制住。防止进一步传播。此外这些接种方式也更便捷。
未来还会有很多创新,但面对激烈的竞争,所有这些新疫苗都有一个主要挑战,也就是要证明它们比现有疫苗有了实实在在的提升。而这可能并不像你想的这么简单,这些疫苗中很多都要打造新卖点,比如能进一步降低新冠传染率,或是能针对新冠和流感等多重感染。
面对已获批的50多种疫苗和进入临床试验的上百种疫苗,新疫苗必须足够出色才能突出重围。
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