研发新冠疫苗的竞赛已经开始:100多种可能的疫苗中,有8种已进入人体临床试验。
在英国,牛津大学正在研发两种主要候选疫苗之一。
制药公司阿斯利康表示,将在全球范围内研发、生产和分销该疫苗。
但要做到这一点,该公司必须在不影响其他疫苗生产的前提下扩大产能,两位专家在文章中指出。
截至4月30日,全球正在探索中的新冠疫苗候选产品共有102种,截至4月30日。其中8种已进入人体临床试验,另有94种处于临床前评估阶段。
这些候选疫苗分属八种不同的疫苗研发策略,目前均在探索之中。尽管这并不能保证成功,但从实际效果看,这相当于在生物学层面分散押注,希望其中某一种策略能够奏效。
但即便将来找到有效疫苗,我们仍需生产足够数量,才能为全球大量人口接种。要花多长时间、需要哪些环节,取决于最终被证明有效的是哪种策略,因为不同疫苗的生产方式各不相同。
尽管有人批评英国在个人防护装备和检测方面准备不足,但在确定合适的候选疫苗方面,英国一直走在前列。英国正带头推动产能提升,在这方面投入的资金已超过其他任何国家,据卫生大臣马特·汉考克称。
英国的两种主要候选疫苗分别由牛津大学和帝国理工学院伦敦分校研发,二者采用的技术路线截然不同,而且这些技术此前已在实验室中用于其他疾病的研究。
牛津大学的候选疫苗ChAdOx1 nCoV-19采用经过基因改造的黑猩猩腺病毒作为“载体”,将新冠病毒某种蛋白质的基因序列送入人体。随后,人体便能学会识别这种冠状病毒,并开始产生抗体来对抗它。这与该团队此前为与之密切相关的中东呼吸综合征冠状病毒开发的技术相同,该技术曾在动物试验和早期人体试验中显示出前景。
帝国理工学院的候选疫苗则属于所谓的自我扩增RNA疫苗。它旨在诱导肌肉细胞产生新冠病毒蛋白,进而刺激免疫系统产生抗体。

通常,疫苗研发需要数年时间,但人体临床试验已经在牛津大学候选疫苗上展开,距离新冠病毒基因序列公开供研究仅过去三个月,基因序列。这得益于一个经过调整的专用腺病毒生产平台,该平台是英国工程与自然科学研究理事会(EPSRC)资助的“UCL-牛津未来疫苗生产研究中心”(Vax Hub)相关工作的一部分,此外还有新一代基因测序方法,使研究团队得以以极快的速度推进工作。
制药公司阿斯利康已宣布将在全球范围内研发、生产和分销该疫苗(前提是研发成功)。但要做到这一点,该公司需要找到在扩大产能的同时,不严重影响其他重要疫苗供应的方法。
全球的生产设施擅长生产数以百万计的流感、麻疹和脊髓灰质炎疫苗剂量。在需求增加时,例如每年冬季流感季节,它们已有应对产能提升的策略。但我们正处于前所未有的时期,全球对安全有效的新冠疫苗的需求规模将前所未见,很可能导致关键的生产和分销瓶颈。
疫苗生产需要复杂的制造工艺,涉及培养活体生物,而这些生物又会产生以基因改造病毒为基础的疫苗成分。因此,我们必须把生产环节做对。这些疫苗将接种给健康人群,以使其对病毒产生免疫力。任何缺陷都可能危及他们的安全,并导致公众长期丧失信心。
但我们仍有理由保持谨慎乐观。在等待牛津大学疫苗临床试验结果的同时,幕后已有大量工作在推进,即调整现有的生产技术和工艺,以制造该疫苗所依赖的腺病毒载体。
除阿斯利康外,英国已有的病毒载体生产企业,如Oxford Biomedica和Cobra Biologics,也已调整了其生产基地。英国政府已成立了疫苗工作组,负责协调产能扩大工作,并资助了一个1,400万英镑的由行业主导的疫苗生产集团,同时加快推进一个6,500万英镑的疫苗生产与创新中心(VMIC)。
疫苗生产流程
牛津疫苗的生产流程首先将新冠病毒表面蛋白编码导入腺病毒载体。随后,通常为人类胚胎肾(HEK)细胞的“生产细胞”将被用作微型工厂,以制造载体颗粒。生产细胞将在生物反应器中大规模培养,生物反应器是一种能够严格控制环境条件以优化细胞生长的容器。
随后,细胞将经过一系列步骤,以纯化和浓缩最终的腺病毒载体,包括过滤和离心(高速旋转,以分离不同的颗粒)。最后,溶液将被配制成可用产品,并在2°C至8°C之间保存,以保持其稳定性。
然而,溶液的最终浓度可能存在显著差异,而正是由于缺乏有效的生产工艺来解决这一问题,目前的生产才受到限制,无法大规模进行。阿斯利康在将实验室中的牛津工艺转化为类似工业化生产的过程中,将面临这一重大挑战。
重要的是,英国的工程师和科学家已为此奠定了基础。持续、灵活的疫苗生产研究资金对于减轻此次新冠疫情的影响,以及为未来的疫情爆发做好准备至关重要。
当然,只有在牛津疫苗(或同类中可能的其他疫苗)被证明有效的情况下,所有这些努力才会发挥作用。帝国理工学院正在研发的等其他候选疫苗,将需要截然不同的生产工艺。在这个前所未有的时期,全球疫苗专家必须以前所未有的速度和创新精神,拿出拯救可能数百万人生命、并让社会重回正轨的方案。
