新冠疫苗
新冠病毒威胁世界各国超过一年,大家都希望疫情可以尽快受控,对疫苗的研发寄予厚望。政府2020年底公布成功采购三款新冠病毒疫苗,包括科兴控股(香港)有限公司的灭活疫苗、复星医药/ BioNTech的信使核酸疫苗,以及阿斯利康/ 牛津大学的病毒载体疫苗。巿民非常关注这些疫苗的作用原理及可能引起的副作用,究竟这些疫苗是怎样为我们防御病毒入侵呢?
我们的身体细胞一旦被病毒感染就会变成病毒工厂,并按其遗传物质的指示复制更多病毒。与此同时,我们的免疫系统会被激活,引发免疫细胞分工合作﹕有的消灭受病毒感染的身体细胞,有的捉拿在细胞外到处游走的病毒,有的则记录病毒的蛋白质或其他组成特征,帮助免疫系统制造出相应的针对性武器。当病毒再一次入侵时,免疫系统便能根据记录在案的数据确认病毒身份,迅速拿出武器并组织强而有效的攻击,在短时间内杀灭病毒。
疫苗就是利用免疫系统的记录功能去提供保护。疫苗将病毒特征预先呈现给免疫系统去分析和作出准备,让我们真的被相关病毒攻击时可以随时迎战,在病发前将病毒纤灭。这些病毒特征可从死去或弱化的病毒上得到,而新一代疫苗是以病毒的基因去令我们的身体细胞制造这些病毒特征。疫苗本身基本上都是没有致病性的。
以下将详细解释上述三款新冠病毒疫苗的作用原理及可能引起的副作用 。
中国科兴疫苗采用的灭活病毒技术是传统的疫苗制作方法。研究员利用非洲绿猴肾细胞作为病毒工厂,把从病人身上分离出的新冠病毒株在实验室大量繁殖,然后用有机化合物将病毒处理 ,保持其外层的棘蛋白(又称s蛋白)和其他组成部分的完整性,但同时使它失去复制能力,这就是「灭活」的意思。可是,失去活性的病毒难以引起免疫系统的兴趣,于是疫苗会混入含铝质的免疫佐剂以刺激我们的免疫系统,令我们对目标病毒产生免疫能力。灭活技术是相对成熟和容易执行的疫苗制造技术,但由于过程中需要处理大量活性的新冠病毒,因此严谨的实验室管理是非常重要的。灭活的效率也需要严格控制,以免有漏网之活性病毒令疫苗接种者不幸染疫。另外,虽然含铝质的佐剂在合理使用的情况下一般不会对人体造成明显伤害,但仍然有部分人对佐剂存有忧虑,担心它可能引发的不良反应,尤其是对神经系统的副作用。
中国复星医药/ 德国BioNTech的信使核糖核酸(mRNA)疫苗属于新一代疫苗。科学家先将新冠病毒棘蛋白的RNA逆转录1成脱氧核糖核酸(DNA),再用仪器按DNA的基因序列大量转录2成相应的mRNA。当mRNA疫苗进入我们的细胞,就会开始翻译3成病毒棘蛋白。这些棘蛋白部分会出现在人体细胞的表面,或是在细胞凋亡时被释放,外露的棘蛋白就会刺激我们的免疫反应。因为病毒棘蛋白是由疫苗接种者本身的细胞制造,所以免疫系统误以为细胞真的被病毒感染而被激活,过程中毋须佐剂的协助。而且我们的身体有天然的酶去降解mRNA,最后mRNA疫苗会消失得不留痕迹。不过mRNA很脆弱,用作疫苗的mRNA会被保护在脂质纳米粒中,并须以极低温储存 (-70ºC)。疫苗极低温的保存要求增加了疫苗运送的难度,也令一些未能提供低温储存环境的发展中国家却步。mRNA疫苗可能引起的副作用与其他疫苗相若,包括轻微的局部性皮肤红肿和刺痛、发烧、肌肉疼痛,以及疲倦等症状。而由于此疫苗不含病毒,因此不会造成太大的风险。
英国牛津/阿斯利康药厂的病毒载体疫苗,亦属新一代疫苗。病毒载体就像一个将货物安全地送达目的地的货柜。这款疫苗所用的「货柜」是改良过的黑猩猩腺病毒,而内里的「货物」就是从新冠病毒棘蛋白的RNA逆转录而来的DNA。当病毒载体进入人体后,加载在里面的病毒DNA会进入细胞核内,在那里被转录成mRNA,再翻译成新冠病毒的棘蛋白。跟复星医药/ BioNTech的mRNA疫苗一样,外露的棘蛋白会刺激我们的免疫反应,也不需要佐剂。不同的是,留在细胞核内的DNA不容易被降解。另外,以病毒为载体的DNA比较稳定,疫苗的储存温度只需2-8ºC,令运送和使用过程更容易处理。副作用也跟mRNA疫苗差不多,常见的包括注射部位触痛、疲倦、头痛、肌肉痛和发烧。
值得留意的是,三种疫苗都是靠收集到的病毒作基础,令我们身体对其表面的棘蛋白产生免疫作用。当病毒表面的棘蛋白出现变异,现时的疫苗有机会未能全面保护我们。而以上述三类疫苗来说,mRNA疫苗的制造过程最为直接和快捷,也是今次新冠疫苗竞赛中最早进入临床阶段的一员。根据世界卫生组织直至2021年1 月26日的数据显示,目前进入临床试验的新冠疫苗有63种,另外有173种疫苗在进行临床前开发,当中除了本文介绍的三类疫苗外,还有传统的蛋白质亚基(Protein subunit)疫苗,以及加入抗原呈递细胞的混合疫苗。相信未来疫苗的发展将越趋成熟,很快便可以制造更全面更有效的疫苗去保障我们的健康。
1. 逆转录:将RNA转录成DNA的过程
2. 转录:将DNA被抄写成RNA的过程
3. 翻译:RNA有三种,其中mRNA带着蛋白质的基因序列。将mRNA的序列转换成蛋白质的过程,称为翻译
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