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冠状病毒mRNA疫苗不仅会终结大流行。他们可以永远改变疫苗

有两种候选疫苗有望消灭大流行。用于开发它们的技术可能预示着更多的突破。

——09:44
这个故事是的一部分技术为一个更美好的世界,讲述了不同团队创造产品、应用程序和服务来改善我们的生活和社会的故事。

当一个小说新冠病毒2019年底开始感染人类,我们的免疫系统被抓住了。病毒堵塞肺部。它引起了凝血和心脏问题。它传播迅速,滥杀无辜。许多与病毒抗争并存活下来的人都有挥之不去的健康问题,呼吸困难。病毒已经进化出近乎完美的入侵机制,我们无法控制它。

随着大流行的规模变得清晰,显而易见的是,只有一种方式:我们需要疫苗。这个问题很快从“它们能起作用吗?”变成了“我们怎样才能使它们尽快起作用?”科学也发展迅速。

现在,在冠状病毒基因序列被揭示一年后,两种疫苗可以帮助大流行越早而不是稍后的结局。一个是来自生物技术巨型辉瑞,另一个来自年轻的初学者,两者都被批准使用由美国食品和药物管理局

两者都使用突破性疫苗技术,可以改变我们将来与疾病和疾病的疾病如何变化。

加速开发、测试和随后的批准是一个惊人的、前所未有的成就。疫苗的研制可能需要10年以上的时间,但这两家公司只用了10个月就完成了。他们的成功部分是由于他们设计新疫苗的方式。

两者都使用合成信使RNA,或mRNA,一种讲述细胞如何构建蛋白质的分子。10bet app有了它,您可以将细胞诱导通常在SARS-COV-2中发现的蛋白质,导致Covid-19的病毒,并刺激免疫系统 - 没有让患者生病 - 提供免受感染的保护。

这些是使用这种开创性技术的前两个疫苗。如果他们随着早期数据的表现得那么有效,他们可以先制定一种疫苗和治疗设计的新时代。通过显着的细化,mRNA疫苗可能不仅可以治疗像Covid-19这样的病毒疾病,但遗传疾病,过敏症或甚至癌症。“我认为我们将来会在未来看到一些非常令人难以置信的突破性,”澳大利亚昆士兰州大学的免疫医学家Larisa Labzin说。

如果未来我们的免疫系统失去防备,信使rna疫苗有可能比以往更快地阻止疫情的发生。

劫持工厂

细胞是蛋白质工厂。几乎每个人体内的细胞都有一个被称为细胞核的小隔间,那里储存着人体的指令手册DNA。DNA包含两条链,扭曲成双螺旋,由四个碱基组成。包含几个碱基或数千个碱基的DNA片段形成了基因。

基因就像手册中的章节或部分。它们包含构建特定蛋白所需的信息。但阅读说明需要几步。必须解开DNA链,因此只有一条碱基可获得。一旦解压缩,酶刷洗并在称为转录的过程中构建单链的镜像。

这种单链是mRNA。一旦细胞在工厂中的另一台机器移动到另一台机器中,就可以构建蛋白质。这是新疫苗进来的地方:您可以直接跳过DNA解压缩并手动细胞MRNA指令,使其能够制作您想要的任何蛋白质。

对于冠状病毒,科学家们发现了可以构建的完美蛋白质:刺突蛋白。

寻找目标

对于所有伤害所造成的,冠状病毒不是一个复杂的病毒。它最大的武器也是它的阿基里斯的脚跟。

单个冠状病毒粒子就像中世纪的头一样晨星;一个细小的有尖刺的毁灭球它的整个基因蓝图就在里面,它以此来构建蛋白质峰值。从SARS-CoV-2外壳中伸出来的尖刺,使它能够强行进入人类细胞,劫持细胞工厂,插入其基因指令来制造更多的自我复制。

一旦SARS-COV-2的遗传蓝图众所周知,1月初,科学家和研究人员在穗蛋白质中致内。在以前的SARS大流行于2002-03之后,研究显示蛋白质由于其在感染中的关键作用,这将是疫苗发展的一个很好的目标。SARS-COV-2的尖峰与SARS病毒中发现的尖峰非常相似,有几个微小的遗传调整。

早期研究表明,当免疫细胞识别出刺突时,一些细胞产生抗体来中和病毒,另一些细胞被招募来杀死任何已经感染的细胞。重要的是,一些免疫细胞会记得它们与刺突的相互作用,从而可以击退任何随后的感染。这种刺突蛋白成为了疫苗的可行靶点,疫苗开发也开始了。

创建疫苗有几种不同的方法,但它们都有相同的目标。“我们试图欺骗免疫系统认为它以前看过病毒,”拉布辛说。

过去,疫苗利用了病毒或特定病毒的弱化版本来刺激免疫。例如,人乳头瘤病毒或HPV,疫苗含有四片不同的HPV菌株。同样,在开发中的一些Covid-19疫苗正在使用灭活病毒或削弱的SARS-COV-2版本。在这些疫苗中,已经操纵病毒以刺激免疫系统 - 但它被改变以确保它不会让患者生病。

另一个高调的疫苗候选人,由牛津大学和Pharma公司Astrazeneca开发他再次使用了不同的方法。Labzin说:“他们基本上得到病毒,然后除掉它所有的危险部分。”黑猩猩病毒成为信使,向人类细胞传递DNA指令。

辉瑞公司和现代疫苗完全不同。它们为细胞提供合成mRNA,它们是以这种方式对抗传染病的第一个疫苗。

即插即用疫苗

mRNA疫苗在冠状病毒疫苗的竞争中领先并不奇怪。

多年来,现代人一直在滋补他们。与辉瑞公司合作的Biontech一直在努力开发科技为流感。他们有很多不确定性如何成功。但全球大流行为真正将新疫苗策略提供了机会。

信使RNA疫苗是平台。借用科技界的一句话,mRNA疫苗就像即插即用设备一样工作。在每一种疫苗中,信使rna指令(软件)被封装在一滴脂肪(硬件)中。理论上,你可以将任何mRNA指令插入到液滴中,让身体开始制造你选择的蛋白质。

在辉瑞(Pfizer)和Moderna的疫苗中,SARS-CoV-2的指示代码飙升。人类细胞识别出这个突起,免疫系统就像被真正的病毒感染一样做出反应。

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辉瑞的数据表明其MRNA疫苗95%有效。现代疫苗表示,其自身的疫苗有效94.5%。它们可以防止轻度和严重的Covid-19。但即使初始数据看起来不错,尚未完全理解身体内部的究竟是什么。“特异性mRNA疫苗激活免疫系统的机制尚不清楚,”澳大利亚兰特大学免疫学教授MagdalenaPlebanski说。

它们也非常快速和容易生产。其他类型的疫苗需要数周的实验室工作,而mRNA分子可以在几天内组装并放入疫苗中。

然而,它脆弱,易于破坏。结果,mRNA疫苗需要在超低温度下储存。PFizer和Moderna的疫苗都必须分别保持在减去70摄氏度或减去20摄氏度20摄氏度,并且不能长时间存储在常规冰箱中。这威胁到供应链并为生产和储存带来问题。

我们可以结束所有的流行病吗?

我们尚未看出这些疫苗在长远来看的疫苗。目前大流行的结束仍然是一种方式。在Covid-19背后,它仍然是一段时间。

仍然,初始结果显示,两个mRNA疫苗是安全的,令人惊讶的疫苗。多年来的分析和随访将需要了解疫苗接种持续时间以及它们的稳健程度:它们可以完全防止疾病,让我们有机会根除这种疾病吗?或者他们只会有助于减缓传播?

但小型成功表示疫苗发展的跨越式发展。如果mRNA疫苗可以变得真正即插即用,我们可以抛出我们喜欢的任何指示,我们可以开始考虑他们可能有益的其他疾病。我们已经找到了蛋白质工厂的钥匙 - 所以我们将建立什么?

一系列研究是癌症研究。正在进行数十种临床试验或完成,评估MRNA如何用于打击不同类型的癌症。一些癌症表达了非常特异性的蛋白质,身体承认为外国。通过解码产生这些蛋白质的mRNA,研究人员可以生产针对癌症的量身定制的疫苗 - 一种崇高的目标,但是已经表现出积极效益前列腺癌,肺癌膀胱癌

这并不是说Moderna、辉瑞和BioNTech明天就能研发出新型冠状病毒疫苗,治愈前列腺癌。在这里,即插即用的类比就不适用了。即使有经过认证的硬件,每种疫苗也需要自己的评估过程。

“当你在疫苗中调整mRNA序列或配方时,你很可能需要一路走回方形,”Plebanski说。“安全是疫苗最重要的参数。这就是为什么他们花了这么长时间才能被测试和部署。”

如果出现新病毒并导致大流行,那么在当今危机期间建造的硬件肯定会帮助加快疫苗的发展,但它不会跳过将安全性建立安全进入过程的协议。

我们肯定会面临另一场大流行。我们的免疫系统肯定会再次措手不及。保持社交距离、戴口罩和保持良好卫生等行之有效的方法,将有助于遏制这种未知的疾病。但这些可能还不够。

现在说它们是否会结束还为时过早全部但知道信使rna疫苗在这次流感中起作用可能会让我们在下一次流感中领先一步。

首次于2020年11月24日发表。